Фамилия Мотелюк — яркий пример того, как география и языковые особенности региона определяют звучание и форму родового имени. В отличие от большинства русских фамилий на -ов/-ев, этот вариант заканчивается на -юк, что сразу указывает на его западноукраинское или белорусское происхождение. Суффикс -юк в этих землях был одним из главных «строительных блоков» для фамилий, обозначая либо сына, либо мелкого, подчинённого человека по отношению к тому, что названо в корне.

Корень здесь — «мотел». Самая прямая и правдоподобная версия связывает его с украинским словом «мотіль» (мотылек, бабочка). В таком случае Мотелюк — это буквально «маленький мотылек» или, в переносном смысле, человек, которого прозвали за легкомысленность, порхающий характер или, наоборот, за любовь к яркой, заметной одежде. Прозвища, образованные от названий насекомых, в народе были не редкостью — так могли назвать суетливого или несерьёзного парня.

Есть и бытовая, прозаичная версия. В некоторых говорах «мотель» или «мотіль» могло означать не только бабочку, но и небольшой веник, пучок соломы для обмолота, а также нечто ветхое, изношенное. В этом случае прозвище Мотель мог получить человек, который плёл веники, был неопрятным или занимался переработкой старого тряпья. Третья, более редкая гипотеза — связь с личным именем Матвей или Мот (уменьшительное от Матвей) через диалектное «Мотель». Тогда Мотелюк — «внук или сын Мотеля», то есть потомок Матвея. Из трёх версий первая (от «мотылька») выглядит наиболее естественной для прозвища, которое потом закрепилось как фамилия.

Фамилия Мотелюк распространена в основном на западе Украины (Волынь, Ровенщина, Хмельниччина) и среди украинской диаспоры. В России она встречается редко, чаще всего как след переселенческих волн конца XIX — начала XX века. Сословная принадлежность у таких фамилий почти всегда крестьянская или мещанская — в дворянскую среду прозвища на -юк проникали крайне редко.