Фамилия Мотолько — одна из тех, что ставят исследователя перед выбором: белорусская она или украинская? Скорее всего, и то, и другое. Корень «Мотол-» указывает на прозвище, а суффикс «-ко» (в белорусском и украинском языках он часто заменяет русское «-ка») выдает происхождение носителя с запада или юго-запада бывшей Российской империи.

Основа фамилии — «мотол» или «мотоля». В говорах так называли человека медлительного, неуклюжего, того, кто делает всё с ленцой и неохотой. Глагол «мотоляться» означал «болтаться без дела», «шататься». Прозвище Мотоля мог получить нерасторопный работник или, наоборот, праздный гуляка. Вторая, менее очевидная версия, выводит корень из диалектного «мотыль» — бабочка, мотылёк. Тогда прозвище могло быть ироничным и относиться к легкомысленному, порхающему по жизни человеку.

Словообразовательная модель проста: к основе прозвища Мотоля добавился патронимический суффикс «-ко», который в белорусском языке указывал на сына или потомка. Мотолько — это буквально «сын Мотоли». Форма с ударением на последний слог (Мотолько́) характерна для западных областей Беларуси, тогда как украинские фамилии на «-ко» обычно ударения не меняют.

В польском языке существует слово «motłoch» (чернь, сброд), но связь с фамилией маловероятна — слишком грубое значение для устойчивого прозвища. Скорее всего, перед нами чисто восточнославянская фамилия, образованная от бытового, а не оскорбительного прозвища.

Географически фамилия тяготеет к Гродненской и Брестской областям Беларуси, встречается на Волыни и в западных районах Украины. В центральной России она редка. Носитель фамилии Мотолько с высокой вероятностью происходит из крестьянской или мещанской среды — дворянских родов с такой фамилией в исторических документах не зафиксировано.