Фамилия Молотцов — один из тех случаев, где профессиональное прозвище предка застыло в наследственном имени, но с неожиданным фонетическим поворотом. Основа здесь, казалось бы, очевидна: «молот» — инструмент кузнеца, плотника или каменщика. Однако фамилия образована не напрямую от слова «молот», а от прозвища Молотец (или Молотца). Суффикс -ов в ней — стандартный патронимический, то есть «сын Молотца». Именно форма Молотец с суффиксом -ец и даёт при склонении родительный падеж «Молотца», от которого и пошла фамилия.

Интересна орфографическая деталь. В старых документах и в устной речи фамилию могли писать двояко: Молотцов и Молодцов. В русском языке есть явление оглушения звонких согласных: «д» перед глухим «ц» звучит как «т». Таким образом, прозвище Молодец (от «молодой», «удалец») в произношении сливалось с Молотец. Писарь, записывая крестьянина на слух, мог зафиксировать «Молотцов», хотя предок на самом деле был прозван Молодцом. Различить эти версии без родословной записи XVII–XVIII веков почти невозможно. Оба корня — «молот» и «молод» — дают совершенно разную семантику: либо предок работал молотом, либо слыл удальцом.

С географической точки зрения фамилия редкая, но встречается в северных и центральных губерниях России, особенно в Вологодской и Архангельской областях, где кузнечное дело и плотницкие артели были распространены. В этих краях прозвище «Молотец» могло закрепиться за мастеровым, который работал не просто молотом, а, например, большим кузнечным молотом — «балдой», или за корабельным плотником, чей инструмент называли «молотком» (от «молот»).

В отличие от фамилий на -ов, образованных от кратких форм имён (Петров), Молотцов почти наверняка прозвищного происхождения. Сословно фамилия не элитарная: она типична для крестьян, ремесленников и посадских людей, которые получали фамилии по роду занятий или характерным чертам. Дворянских родов Молотцовых в истории не зафиксировано, что лишь подтверждает её «рабочий» характер.