Фамилия Самотёсовы — редкий случай, когда прозвище человека напрямую «законсервировало» глагол в повелительном наклонении. В основе лежит не имя и не профессия, а команда: «самотёс» — то есть «сам теши, сам обтёсывай». В русских говорах «тесать» означало не только работать топором (обтёсывать бревно), но и вообще строгать, ровнять. Прозвище Самотёс могли дать человеку самостоятельному, который всё делал своими руками, без помощников, или, наоборот, тому, кто работал грубо, «на глазок», без точных замеров.

Модель образования проста и типична для северных и центральных областей России: прозвище на -ёс (от глагольной основы) обрастало патронимическим суффиксом -ов. Самотёс → Самотёсов → Самотёсовы. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «чей?» — сын Самотёса. Такая схема характерна для фамилий, сложившихся в XV–XVII веках в среде крестьян и посадских людей.

Интересна параллель с другими «глагольными» фамилиями: Скородумов, Сорвиголова, Ухватов. Но в случае Самотёсовых основа — не назидание и не качество, а конкретное действие. Слово «самотёс» встречается в старых писцовых книгах как прозвище плотника или бондаря, который работал в одиночку. Однако не исключено, что прозвище могли дать и за характер: «самотёсный» человек — упрямый, делающий всё по-своему.

Географически фамилия тяготеет к Вологодской и Архангельской областям, где «тёс» и «тёска» — обычные слова в плотницком деле. Встречается также вариант Самотёскин (с суффиксом -ин, если основа оканчивалась на -а). В современных справочниках фамилия Самотёсовы не входит в списки самых распространённых, что подтверждает её локальное происхождение: скорее всего, она возникла в одном или нескольких соседних селениях и не разошлась широко.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные образования разбираются в разделе фамилий от глагольных прозвищ, хотя сам пример Самотёсов там не приводится. Тем не менее, механизм прозрачен: перед нами фамилия-инструкция, которая прямо говорит о занятии или образе действий предка.