Фамилия Самотылова — яркий пример того, как русская фамилия может сохранить в себе память о профессии, но не о той, что лежит на поверхности. Вопреки возможной догадке, она не связана с «самотыком» или «самотеком». Её основа — слово «самотыл» или «самотылок», которое в южнорусских говорах означало самодельный, грубый ткацкий станок или приспособление для намотки ниток — простую катушку, которую мастер крутил вручную.

По модели образования фамилия относится к типично русским притяжательным фамилиям на -ов(-а). Суффикс -ов указывает на принадлежность: Самотылов — это «сын (или потомок) Самотыла». Прозвище Самотыл, скорее всего, получил либо сам ткач, работавший на таком станке, либо человек, который эти станки мастерил. В крестьянской среде, где ткачество было домашним ремеслом, прозвище могло закрепиться за умельцем, который не покупал фабричный инструмент, а делал его сам — «на скорую руку, по-своему».

Географически фамилия тяготеет к югу России. Наибольшая концентрация носителей зафиксирована в Курской, Белгородской, Воронежской и Ростовской областях, а также в Краснодарском крае. Это совпадает с ареалом распространения диалектного слова «самотыл» — в северных и центральных регионах России для обозначения простого ткацкого станка использовали другие слова (например, «кросна»).

Есть и вторая, менее вероятная версия. В некоторых говорах «самотылом» называли человека, который всё делает наспех, кое-как, «самотыком» — то есть небрежно. В этом случае прозвище носило бы не профессиональный, а поведенческий характер, но первая гипотеза — о ремесле — выглядит убедительнее, так как фамилии от названий орудий труда встречаются реже, чем от прозвищ по характеру, и потому более специфичны.

Фамилия недворянская, однозначно крестьянская или мещанская. В дореволюционных документах Самотыловы упоминаются как государственные крестьяне и однодворцы южных губерний. Интересно, что фамилия не получила широкого распространения в других славянских языках — это чисто русское образование, возникшее на местной диалектной почве.