Фамилия Мотыгулин — редкая и неочевидная. Если разбирать её по составу, сразу бросается в глаза основа «Мотыг-», которая не похожа ни на типичное русское имя, ни на распространённое прозвище. Скорее всего, в основе лежит слово «мотыга» — сельскохозяйственное орудие для рыхления почвы, род небольшой тяпки. На первый взгляд, прозвище Мотыга могли дать человеку, который работал мотыгой, то есть земледельцу или огороднику. Но в русской антропонимии такие «инструментальные» фамилии встречаются нечасто: обычно прозвища давали по характерному действию или предмету, который человек постоянно носил с собой (Топор, Лопата), но «Мотыга» — скорее исключение.

Вероятнее, что фамилия имеет тюркские корни. Суффикс -улин характерен для фамилий, образованных от тюркских имён и прозвищ, особенно в Поволжье и на Урале. В татарском и башкирском языках есть слово «мотыгул» или близкое к нему, которое может означать «упрямый», «настойчивый» или «крепкий, как мотыга». В таком случае фамилия Мотыгулин — это русифицированная форма тюркского прозвища, где к основе добавили русский патронимический суффикс -ин (по модели «чей?» — Мотыгулин, то есть «сын Мотыгула»). Подобные фамилии нередки в среде татар, башкир и других народов, перешедших на русскую систему фамилий в XVIII–XIX веках.

Есть и третья, менее вероятная версия: фамилия могла возникнуть от дохристианского имени Мотыга, которое давали в крестьянской среде как оберег или шутливое прозвище. Но такая практика была редка даже для XVI–XVII веков, а фамилия с суффиксом -улин скорее указывает на более позднее образование — уже в период массовой фиксации фамилий в XIX веке.

Географически фамилия Мотыгулин встречается в основном в Башкортостане, Татарстане и Оренбургской области. Это подтверждает её вероятное тюркское происхождение. Сословно предки могли быть государственными крестьянами или тептярями — категорией населения, которая платила подати, но не была крепостной. Словом, фамилия Мотыгулин — это не про мотыгу в прямом смысле, а про характер или прозвище, закрепившееся в тюркоязычной среде.