Фамилия Ротелис — редкий случай в русском ономастиконе. Она не вписывается в привычные модели русских фамилий, образованных суффиксами -ов, -ин или -ский. Её окончание -ис указывает на иноязычное, скорее всего, балтийское или польское происхождение. В Литве и Латвии фамилии на -ис (Раутелис, Ротелис) встречаются как патронимы или прозвища, а в русской среде они могли появиться через осевших выходцев из этих регионов или через канцелярскую запись в западных губерниях Российской империи.

Основа Ротел- может восходить к литовскому слову rotas — «колесо» или «обод», либо к глаголу rotuoti — «вертеть, крутить». В таком случае прозвище Ротелис могло относиться к человеку, связанному с колёсным ремеслом: тележнику, колеснику или возчику. Альтернативная версия — от личного имени Рот (сокращение от Ротберт или Ротмунд), где суффикс -елис указывает на уменьшительную или патронимическую форму («сын Рота»). Встречается также сходная фамилия Раутелис, образованная от rautas — «рыжий» или «красный», что могло указывать на цвет волос.

В польском языке фамилии с окончанием -ис (Rocielis) могли возникнуть как русифицированная форма от Rociel — производного от rok (год) или roczek (годовалый ребёнок). Однако для фамилии Ротелис эта версия менее вероятна, так как в польской традиции чаще встречаются формы на -ицкий или -ский.

В России носители фамилии Ротелис встречаются крайне редко, преимущественно в северо-западных регионах (Псковская, Новгородская области) и в Санкт-Петербурге, что подтверждает её прибалтийские корни. Сословная принадлежность предков могла быть разной: от крестьян до мещан, но точных данных нет. Учитывая редкость фамилии, её носители, скорее всего, происходят из одной или нескольких родственных линий, укоренившихся в России в XIX веке.