Фамилия Мотышен — редкий случай, когда географическое происхождение почти наверняка перевешивает все прочие версии. Она явно указывает на украинские или южнорусские корни, причём с очень конкретным маркером: суффикс «-ен» (в русской передаче «-ен») вместо привычного «-ов» или «-ин». В украинской ономастике суффикс «-енко» означает «сын» или «потомок», а его усечённая форма «-ен» (Мотышен) встречается реже и обычно фиксирует фамилию в том виде, в каком её записали в метриках или ревизских сказках на рубеже XVIII–XIX веков. То есть Мотышен — это «Мотышев сын», где «Мотыш» — исходное прозвище или имя.

Основа «Мотыш» — почти наверняка прозвище от диалектного «мотыль» (мотылёк, бабочка) или от глагола «мотаться» (суетиться, метаться). В южных говорах «мотыль» нередко давали человеку неспокойному, непоседливому или легкому на подъём. Менее вероятно, но возможно, что «Мотыш» — это вариант имени Матвей (через просторечное Матюш → Мотыш), но такое переосмысление встречается редко, и для него нет устойчивых параллелей в документах XVII века. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные модели с усечённым суффиксом не выделены отдельно, но сам принцип — украинские фамилии на «-ен» — описан как один из способов образования от прозвищ.

Географически фамилия Мотышен привязана к зоне украинского влияния: Черниговщина, Полтавщина, Харьковщина, а также юг России (Курская, Воронежская области). В переписях XIX века носители фамилии встречаются в основном среди крестьян и казаков — ни дворянских родов, ни купеческих династий с этой фамилией не зафиксировано. Иными словами, предки Мотышеных — это люди, которых прозвали «мотышами» за характер или манеру поведения, а потом это прозвище закрепилось за их детьми как фамилия.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Мотылёв, Мотыгин, Мотыльков, — то Мотышен стоит особняком именно благодаря суффиксу. Он сразу выдаёт не великорусскую, а малороссийскую среду бытования. Встречаются и варианты написания «Мотышен» через «и» после «ш» — это просто адаптация украинского произношения к русской орфографии, никакой дополнительной смысловой нагрузки здесь нет.