Фамилия Ротарева — женская форма мужской фамилии Ротарев. В её основе лежит прозвище или профессия, связанная с ротой. В русском языке слово «рота» известно как военный термин, обозначающий подразделение. Соответственно, Ротарем могли прозвать либо служивого из роты, либо командира ротного ранга, либо человека, имевшего отношение к военному делу. Однако есть и другая, бытовая версия: в некоторых говорах «ротой» называли бродягу, гуляку или беспокойного человека — от глагола «ротить» (суетиться, бродить без дела). В этом случае прозвище носило не военный, а характерологический оттенок.

Суффикс -ев в фамилии Ротарев указывает на принадлежность: «чей?» — Ротарев, то есть сын или потомок Ротаря. Такая модель образования типична для русских фамилий, возникших в XVI–XVII веках из прозвищ или мирских имён. Интересно, что основа «Ротар-» встречается и в южнославянских языках, где «ротар» означает пахарь (от «рота» — плуг), но для русской фамилии эта версия менее вероятна: географически фамилия Ротаревы чаще фиксируется в центральных и южных регионах России, где военная служба была распространена, а пашенное прозвище было бы скорее «Пахарь» или «Оратай».

Фамилия довольно редкая. В дореволюционных источниках она встречается в основном среди крестьян и мещан, что косвенно подтверждает бытовое происхождение: вряд ли командир роты получил бы фамилию от подчинённых, а вот прозвище «Ротарь» за неуживчивый нрав или за службу в роте — вполне. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Рота́рев, Рота́рева, хотя в некоторых семьях могли закрепить и на первом.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Ротарев стоит в одном ряду с Ротовым, Роткиным, Ротиным. Но если Ротов чаще связывают с уменьшительным «ротик» (уста), то Ротарев определённо отсылает к слову «рота» — и это делает её более конкретной в историческом контексте.