Фамилия Милитосян — почти наверняка армянская. На это указывает характерный суффикс «-ян», который в армянском языке выполняет ту же функцию, что русские «-ов» или «-ин»: он означает принадлежность, происхождение. Буквально Милитосян — это «из рода Милитоса» или «потомок Милитоса».

Ключевой вопрос — что стоит в основе, имя Милитос. Здесь есть две основные версии, и обе ведут в древность. Первая, самая прямая: Милитос — это армянская народная форма греческого имени Милетий (Μιλήτιος). Имя восходит к названию древнего города Милет в Малой Азии, знаменитого центра ионийской культуры. В христианском календаре известен святой Милетий, что делает имя возможным для крещения. Вторая версия связывает основу с армянским словом «милит» (միլիտ), которое в некоторых диалектах означало «мягкий», «нежный», — то есть фамилия могла образоваться от личного прозвища по характеру.

Разница в происхождении фамилий на «-ян» и, скажем, на «-ов» важна для понимания социального контекста. В Российской империи армянские фамилии часто получали фиксацию при переписях и паспортизации в XIX веке, но сам тип фамилии на «-ян» — очень старый, он сложился ещё в средневековой Армении. Носитель фамилии Милитосян, скорее всего, происходил из среды ремесленников или купцов — в армянских городах фамилии по личным именам были распространены шире, чем среди крестьян, у которых часто закреплялись прозвища по роду занятий.

Фамилия редкая. Её география в современной России и странах бывшего СССР, вероятнее всего, связана с потомками армян, переселившихся из Западной Армении (территория современной Турции) или из районов Карабаха и Сюника. Встречаемость фамилии сегодня невелика, что говорит о том, что родоначальник Милитос не был обладателем распространённого имени. Сравнение с однокоренными фамилиями — Милитов, Милитян — показывает, что греческая версия происхождения более вероятна: переход греческих имён в армянскую среду через православную церковь был обычным делом в византийский период.