Фамилия Мотавилин — редкая и с трудом поддающаяся однозначной расшифровке. С первого взгляда она кажется «географической» (по аналогии с Павлов, Рязанов), но корень «мотавил-» в русском языке не встречается ни как название населённого пункта, ни как имя. Основная версия — прозвищное происхождение, связанное с диалектным глаголом «мотать» или «мотавиться».

Наиболее вероятно, что в основе лежит слово «мотавила» — так в некоторых южнорусских и украинских говорах называли человека суетливого, непоседливого или того, кто постоянно «мотается» туда-сюда, не сидит на месте. В этом случае фамилия образована по продуктивной модели: прозвище на -ила (ср. Курила, Забродила) плюс притяжательный суффикс -ин, указывающий на принадлежность: «сын Мотавилы». Суффикс -ин здесь закономерен, так как основа оканчивается на -а.

Менее убедительная, но возможная версия — связь с названием ремесла или орудия. «Мотавило» — это приспособление для сматывания ниток (моток, мотовило). Если предок был прядильщиком или ткачом, его могли прозвать Мотавилой. Однако в этом случае ожидалась бы фамилия Мотовилин (от «мотовило»), а форма «Мотавилин» указывает на глагольную основу с чередованием (мотать — мотавила).

Фамилия явно недворянская и не семинарская (нет книжных суффиксов -ский, -цкий). Она бытовала, скорее всего, в крестьянской или мещанской среде. В дореволюционных источниках фамилия почти не встречается, что говорит о её локальном характере — возможно, она возникла в одном селе или волости и не получила широкого распространения. В современных базах данных носители Мотавилины единичны, что подтверждает её редкость.

Таким образом, предок носителя фамилии Мотавилин — скорее всего, человек с прозвищем Мотавила, которое дали за непоседливый характер или, с меньшей вероятностью, за занятие, связанное с перемоткой нитей.