Фамилия Натолочный — одна из тех, где сразу виден украинский след. Суффикс -ный характерен для украинской модели образования фамилий от прозвищ или названий ремесел, а на русской почве он почти не встречается в такой форме. Основа здесь — глагол «товкти» или «натолочь», то есть растолочь, раздробить что-то в ступе. Носитель фамилии, скорее всего, был либо тем, кто занимался толчением зерна в ступе — работой, которую часто поручали подручным на мельницах или в хозяйстве, — либо получил прозвище за манеру говорить или делать что-то с усилием, «натиском».

В украинской ономастике суффикс -ний/-ный часто закреплял за человеком его постоянное занятие или характерную черту: Мельничный, Ковальный, Тканый. Натолочный — по той же модели. Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным словом «натолочь» в значении «натоптать», «наследить». Тогда прозвище могло достаться неаккуратному человеку, который оставлял следы грязи.

Фамилия редкая, в современных базах данных встречается в основном на западе Украины — в Тернопольской, Ивано-Франковской и Львовской областях. В России практически не фиксируется. Встречаются варианты написания с одной «т» — Натолочный, но исходная форма с двумя «т» (от «натолочь») более логична.

Интересно, что фамилия не перешла в русскую форму через суффикс -ов (Натолочнов), что говорит о позднем или локальном бытовании: носители не попали в центральные губернии России, где фамилии «окали» и переделывали на русский лад. Социально — скорее всего, крестьянская или мещанская, никак не связанная с дворянством.