Фамилия Мотилчак отвечает на вопрос «чей ты?» и буквально означает «сын Мотилки». В её основе лежит старинное мирское имя Мотилка, которое давали ребенку не при крещении, а в быту. Такие имена-обереги были широко распространены у славян: называя младенца в честь бабочки, родители словно «прятали» его от злых сил, показывая природе, что он свой. Считалось, что вместе с именем к ребенку перейдут легкость и жизненная сила этого насекомого.

Само имя Мотилка восходит к нарицательному «мотиль» — так в украинском языке называют бабочку. Это слово общеславянское, и его следы можно найти почти у всех соседних народов: белорусский «мотыль», польский motyl, чешский и словацкий motyl, словенский metulj, сербохорватский «метиљ». Такое широкое распространение говорит о древности корня, хотя в современном русском языке он почти утрачен, сохранившись лишь в диалектах и в фамилиях.

Словообразовательная модель фамилии — характерный западноукраинский суффикс -чак, который в этой модели работает как указатель родства. Он присоединяется к основе имени и создает отчество: Мотилка → Мотилчак. Подобным образом построены и другие фамилии этого региона, например, Грицак от Грицько или Иванчак от Иванко. Суффикс -чак указывает на территорию бытования: чаще всего такие фамилии встречаются в Прикарпатье и на Западной Украине, где польская и украинская ономастические традиции переплелись особенно тесно.

Изначально Мотилчаком называли не самого человека, а его сына или потомка. Со временем, когда отчества закрепились и передались по наследству, форма «Мотилчак» стала самостоятельной фамилией. Так потомок человека по имени Мотилка получил родовое прозвание, которое пережило века и сохранило память о своем далеком предке, носившем «бабочкино» имя.