Фамилия Мамуткин образована по простой и прозрачной модели: к основе прозвища Мамут- добавился типичный русский суффикс принадлежности -ин. Такая модель указывает на то, что предка звали Мамутка, а его потомки стали Мамуткиными. В русских фамилиях суффикс -ин обычно присоединялся к основам на -а/-я, так что форма Мамуткин закономерна.

Прозвище Мамутка восходит к украинскому слову «мамута», которое означает «мамонт». Связь с доисторическим зверем не случайна: в народной речи мамонтом или мамутой называли человека очень высокого роста и грузного, тучного телосложения. Прозвище давали по внешности — скорее всего, предок Мамуткиных выделялся среди односельчан статью и крупными формами. Такие прозвища были распространены в крестьянской среде, где меткое слово быстро приживалось и заменяло имя.

Интересно, что в русских говорах слово «мамута» не встречается, а фиксируется именно в украинских диалектах. Это даёт основания предполагать, что корни фамилии — на территории современной Украины или в южнорусских областях, где было сильное украинское влияние. Фамилия редкая, в исторических документах встречается нечасто, что подтверждает её локальное происхождение.

Версия, что прозвище могло быть связано с мамонтом как животным напрямую (например, охотник на мамонтов или торговец бивнями), маловероятна: к моменту формирования фамилий в XVII–XIX веках мамонты уже давно вымерли, а память о них сохранилась лишь в фольклоре. Поэтому бытовая, описательная версия — самая правдоподобная.