Фамилия Моторова — женская форма фамилии Моторов. В основе лежит нехитрое прозвище или мирское имя Мотор. В старину «мотором» называли не только двигатель (это значение пришло позже), а скорее непоседливого, суетливого человека, живого и быстрого в движениях. В некоторых говорах слово имело иной оттенок — так могли прозвать крикуна или того, кто говорит без умолку. Таким образом, предок-родоначальник получил прозвище за характер: вертлявый, шустрый, неусидчивый.

Однако есть и вторая, более прозаичная версия. В северных и сибирских диалектах «мотором» называли кошель или мешок для денег. Тогда прозвище могло перейти к человеку запасливому, богатому или, наоборот, к скуповатому хозяину, который «трясётся над каждым мотором». Оба объяснения имеют право на жизнь, но первое — про живой нрав — встречается в ономастике чаще.

Морфологически фамилия образована по стандартной модели: основа «Мотор» плюс патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — «Моторов сын»). Суффикс -ов типичен для центральной России, Поволжья и Севера. Моторовы чаще всего встречаются в Вологодской и Архангельской областях, что косвенно подтверждает северное происхождение диалектного слова. Встречаются также однокоренные фамилии Моторин, Моторкин, Моторный — все они образованы от того же корня, но с разными суффиксами.

Фамилия недворянская, не княжеская. Моторовы — это потомки крестьян или посадских людей, получивших прозвище за бытовую черту. В дореволюционных метрических книгах Моторовы фигурируют как государственные или помещичьи крестьяне, реже — мещане. Знатных родов с такой фамилией не зафиксировано, что делает её типичным образцом народной русской ономастики, где за каждым «мотором» стоит живой человек со своим характером.