Фамилия Новолоцкая — редкая, и её разбор требует внимания к деталям, которые обычно упускают. В основе лежит не географическое название «Новый Лог» (хотя такая версия напрашивается), а, скорее всего, слово «ло́дка» или «ладья́» в диалектном произношении. В северных и сибирских говорах «ло́дку» нередко называли «ло́цкой» или «ло́ткой». Человек, делавший лодки, управлявший ими или живший у переправы, получал прозвище Ло́дка, Ло́цка или Новоло́дка — то есть «новый лодочник» или «пришелец с лодкой».

Суффикс -ск- указывает на дворянское или шляхетское происхождение, но в случае с редкими фамилиями вроде Новолоцкой он мог закрепиться и у крестьян, переселившихся из другого села. Фамилия образована по модели «прозвище + -ский»: Новолоцкий — «тот, кто из рода Новолодок». Женская форма Новолоцкая сохраняет ударение на втором слоге: Новоло́цкая, а не Новолóцкая, что подтверждает связь с «ло́дкой», а не с «ло́гом» (где ударение падало бы на третий слог).

Географически фамилия встречается в основном в западных областях России — в Псковской, Смоленской, Брянской губерниях, а также среди старообрядцев, переселявшихся в Сибирь. Это указывает на возможную связь с речными путями и плотницким ремеслом. В писцовых книгах XVI–XVII веков можно найти упоминания крестьян с прозвищем Лотка или Лодка, но фамилия Новолоцкий в дореволюционных метриках почти не фиксируется — она оформилась поздно, в XIX веке, как вторичная отчество-прозвище.

Есть и альтернативная гипотеза: если фамилия происходит от названия населённого пункта Новолоки (таких деревень несколько в Беларуси и Польше), то корень там — «лока» (лужа, низина), а не «лодка». Но форма Новолоцкая (с «ц» вместо «к») характерна именно для польского и западнорусского произношения, где «лодка» могла звучать как «лоцка». Версия с лодкой кажется более правдоподобной из-за прозрачной семантики и отсутствия массовых топонимов «Новолоки» в России.

Таким образом, предки Новолоцких — скорее всего, ремесленники-лодочники или перевозчики, переселившиеся на новое место и получившие прозвище по занятию. Фамилия сохранила память о диалектном слове, которое сегодня почти вышло из употребления.