Фамилия Моторев — из числа тех, что образованы от прозвища или профессии, причем корень здесь на удивление прозрачен и одновременно неочевиден. В основе лежит слово «мотырь» или «мото́рь», которое в русских говорах означало не просто «двигатель», а человека — непоседу, суету, того, кто всё время крутится, мельтешит, не сидит на месте. В словаре В. И. Даля «мотырь» — это беспокойный, торопливый человек, иногда с оттенком «вертопрах». Прозвище давали не за лень, а за излишнюю подвижность и хлопотливость.

Суффикс -ев указывает на патронимическую модель: Моторев — «сын Моторя». Ударение в фамилии обычно падает на второй слог: Мотóрев, хотя в некоторых регионах можно услышать Мóторев, что связано с местными диалектными особенностями произношения. Интересно, что в отличие от фамилий на -ов, суффикс -ев здесь стоит после мягкого согласного (мягкий знак в слове «моторь»), что характерно для основ на -рь.

Вторая версия, менее вероятная, но встречающаяся: связь с глаголом «моторить» — делать быстро, проворно. Тогда прозвище могло принадлежать расторопному работнику, мастеру на все руки. Однако в письменных источниках XVI–XVII веков, например в актах по Переславлю-Залесскому, упоминаются крестьяне с прозвищем Моторь, что подтверждает именно прозвищное, а не профессиональное происхождение.

Географически фамилия Моторев тяготеет к северным и центральным областям России — Вологодчине, Костромской, Ярославской и Нижегородской губерниям. В этих краях слово «мотырь» бытовало особенно активно. Среди однокоренных — фамилии Моторов, Мотырев, Мотырин, но Моторев стоит особняком из-за редкого чередования: основа на «-орь» вместо обычного «-ырь».

Социально носители фамилии относились к крестьянскому и мещанскому сословиям. В ревизских сказках XVIII века Моторевы записаны как государственные крестьяне, реже — как мастеровые на заводах. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что делает её честным свидетельством происхождения из простонародья.