Фамилия Наталинов — редкий пример, когда в основе лежит не просто имя, а его литературная, «латинская» форма. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий, образованных от канонического Наталий (церковнославянская форма имени Наталия), здесь мы видим основу «Наталин-». Это прямая отсылка к латинскому Natalis — «родной», «относящийся к рождению» (от natio — «рождение», «народ»). В русской традиции такое написание часто воспринималось как более книжное, «учёное», и могло закрепиться в дворянских или духовных семьях.

Словообразовательная модель проста: к основе «Наталин» (женское имя Наталья + суффикс принадлежности -ин-) прибавили фамильный суффикс -ов. Получается буквально «сын того, кто носит прозвище Наталин» или «из рода Наталиных». Суффикс -ов типичен для великорусских фамилий второй половины XVII — XIX века, но в сочетании с такой нестандартной основой он выбивается из ряда обычных «Ивановых» или «Петровых».

Главная загадка фамилии — в том, откуда взялась форма «Наталин». Самая вероятная версия: это не отчество от матери (такие фамилии на -ин вроде Марьин или Аннин редки и обычно указывают на внебрачное происхождение), а прозвище, данное человеку за его «книжность». В среде семинаристов и церковнослужителей было модно переделывать имена на латинский манер (Наталис → Наталин), и такое прозвище мог получить грамотей, учитель или дьячок, любивший щегольнуть образованностью. Альтернатива — фамилия могла возникнуть от имени Наталья, если в семье особо чтили эту святую, но тогда ждали бы форму Натальин, а не Наталинов.

Географически фамилия редкая и не привязана к одному региону. В дореволюционных метрических книгах Наталиновы изредка встречаются среди мещан и купцов центральных губерний — там, где было больше грамотных людей и влияние церковно-приходских школ. В советское время фамилия почти не фиксировалась, что делает её уникальной: носителей, вероятно, единицы по всей России. Если ваш предок носил эту фамилию, он почти наверняка был из среды, где ценили образование, — либо духовенство, либо городские «интеллигенты» в первом поколении.