Фамилия Моторыкина — женская форма фамилии Моторыкин. Её основа — прозвище или нецерковное имя Моторыка. В русских говорах слово «моторыга» имело несколько значений: так могли называть непоседливого, суетливого человека (от глагола «моторить» — делать быстро, суетиться), а в некоторых областях — плута или проныру. Таким образом, первый носитель фамилии, скорее всего, получил прозвище за свой живой, беспокойный характер или деловую хватку.

Словообразовательная модель простая и типичная для северных и центральных регионов России: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?» — Моторыкин, то есть сын или потомок Моторыки). Интересно, что в фамилии сохранился редкий суффикс -ык-/-ыг-, который в современном языке почти не встречается в личных именах, но был распространён в древненовгородских и псковских говорах. Это позволяет предположить, что корни фамилии — в северо-западных землях Руси.

Встречаются и альтернативные версии. Например, связь с тюркским словом «мотар» (быстрый, проворный) — маловероятна, так как фамилия не имеет характерных тюркских суффиксов. Более правдоподобно, что в основе лежит диалектное «мотырь» (мот, расточитель), но тогда форма была бы «Мотыркин», а не «Моторыкин». Фонетически ближе вариант от «мотор» (двигатель) — но это позднее заимствование (XVIII–XIX века), а фамилия явно старше.

В документах фамилия встречается с XVII века. Например, в переписных книгах Вятского края за 1678 год упоминается крестьянин Якушко Моторыкин. Это подтверждает, что предки носителей фамилии были не из знатных родов, а из крестьян или посадских людей. Фамилия не получила широкого распространения за пределами центральной России и Поволжья, что делает её относительно редкой.

Сегодня фамилию Моторыкина носят несколько тысяч человек в России, преимущественно в Кировской, Нижегородской и Костромской областях. По данным на 2023 год, в Москве зарегистрировано около 200 носительниц этой фамилии.