Фамилия Милотинов — довольно редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Скорее всего, она образована от прозвища или имени, в основе которого лежит корень «мил-», но с необычным суффиксальным оформлением.

Если отбросить фамильный суффикс «-ов» (указывающий на принадлежность: «чей?» — Милотинов), то остаётся основа «Милотин». Это, в свою очередь, усечённая форма от полного имени Милотин, которое могло быть либо народной формой крестильного имени Мил (из греческого «милос» — милость), либо производным от славянского имени Милота (с тем же корнем «мил-»). В русской ономастике известны имена Мил, Милой, Милота, а фамилия Милотинов — это «сын Милоты» или «внук Милоты».

Другая, менее вероятная версия связывает фамилию с прозвищем, данным человеку за характер. Милота — ласковый, приятный в общении человек. Однако суффикс «-ин» в фамилиях чаще образуется от основ на -а/-я (Милотин — от Милота), а не от прилагательных, поэтому версия с прозвищем более спорна.

Особенность фамилии — её словообразовательная модель. В отличие от массовых Миловых или Милютиных (с суффиксом -ут-), Милотинов использует редкий суффикс -от- (-от-ин), который встречается в единичных случаях (ср. Дротинов, Толотинов). Это указывает на то, что фамилия могла возникнуть в конкретной местности и не распространилась широко. Географически Милотиновы встречаются в основном в центральных и северных областях России, но точных данных о гнезде фамилии нет.

Таким образом, предок Милотиновых, скорее всего, носил имя Милота (уменьшительное от Мил или Милослав). Фамилия закрепилась за его потомками, а редкость суффикса подчёркивает, что род был немногочисленным и локальным. Никаких известных исторических деятелей с этой фамилией не зафиксировано — это типичная крестьянская или мещанская фамилия, возникшая не позднее XVII века.