Фамилия Ротапенко — один из тех случаев, когда внешне украинская фамилия на -енко оказывается связана с немецким или еврейским корнем. Вопреки первому впечатлению, её основа — не славянское «рот» или «рота», а немецкая фамилия Rothe (Роте) или её варианты. Суффикс -енко, типичный для восточной Украины, присоединили к иноязычной основе, когда носитель фамилии или его предок попал в украинскую среду. Буква «п» в середине — результат адаптации: немецкое th (читается как «т») могло перейти в «т» или «д», а затем под влиянием диалектов превратиться в «п». Встречаются варианты Ротатенко, Ротаденко, что подтверждает неустойчивость произношения.

По другой версии, Ротапенко — это патроним от прозвища Ротап, которое могло быть искажением имени Ротоп (редкое старое имя, возможно, от «рот» — уста) или образовано от слова «рота» (военное подразделение). Но эта гипотеза слабее: прозвище «ротный» или «рота» давало бы фамилии Ротенко, Ротов, а не Ротапенко. Немецкое происхождение объясняет и редкость фамилии — она почти не встречается в центральных областях Украины, а сосредоточена на юге и востоке, куда в XVIII–XIX веках переселялись немецкие колонисты.

Социально носители фамилии Ротапенко могли быть потомками ремесленников или крестьян из немецких колоний, со временем обрусевших или украинизировавшихся. Фамилия недворянская, не встречается в старых родословных книгах. Известных исторических деятелей с такой фамилией нет, что типично для поздних, «низовых» фамилий, возникших в среде простого народа.