Фамилия Ротанкова — женская форма, а её мужской вариант, Ротанков, образован по типичной русской модели с суффиксом -ов. Основа здесь — прозвище Ротан или Ротанок. Самая прямая версия: прозвище связано со словом «ротан» — так в некоторых русских говорах называли рыбу-головешку, мелкого окуня или даже лягушку. Человек мог получить такое прозвище за внешность (например, за большие глаза или широкий рот) либо за манеру поведения — увёртливый, живучий, как эта рыба. Версия правдоподобная, потому что прозвища по названиям рыб были часты на Руси: Карась, Ёрш, Окунь и так далее.

Второй вариант — от слова «рот», но с уменьшительным суффиксом -ан/-анок, то есть «ротанок» — маленький рот. Такие прозвища давали молчаливым или, наоборот, говорливым людям, но в данном случае корень совпадает с зоологическим названием, что делает «рыбную» версию более вероятной: омонимия случайна, но не исключена.

Географически фамилия редкая. По открытым данным, Ротанковы встречаются в основном в центральных областях России (Тверская, Ярославская) и на Урале, что типично для поздних фамилий крестьянского сословия. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «сын Ротанка». Сословно — почти наверняка крестьянская или мещанская, без дворянских корней: в боярских и дворянских родословных такая фамилия не зафиксирована.

Редкость фамилии объясняется тем, что прозвище Ротан не было широко распространено, а в некоторых регионах слово «ротан» имело и другое значение — «ротозей» или «зевака». Если предок был прозван Ротаном за рыболовный промысел или за характер, то фамилия закрепилась именно в той местности, где это прозвище было понятно и уместно.