Фамилия Спотыкалова — редкий пример, когда прозвище, лёгшее в основу, сохранило свою внутреннюю форму почти без изменений. В отличие от большинства русских фамилий, где корень со временем затемняется (например, Смирнов от «смирный»), здесь основа прозрачна: «спотыкаться». Первым носителем прозвища Спотыкала мог быть человек с характерной походкой, неловкий или рассеянный. В крестьянской среде такие бытовые прозвища давали без злого умысла — по самой заметной внешней черте.

Фамилия образована по типичной для русского севера и центра модели: основа на -а (Спотыкала) плюс суффикс принадлежности -ов. Окончание -а указывает на женский род, то есть исходное прозвище было женским — Спотыкала. В говорах суффикс -л- в подобных прозвищах часто имел оттенок деятеля: «тот, кто делает что-то постоянно или по привычке». Спотыкала — «тот, кто часто спотыкается». Мужская форма звучала бы как Спотыкало, но в документах закрепился именно вариант с основой на -а, что для XVI–XVII веков не редкость: так же образованы фамилии Заикалов, Ковырялов или Ломалов.

География фамилии узкая. По данным переписей XIX века, Спотыкаловы встречались почти исключительно в Воронежской губернии, в частности в Задонском и Землянском уездах. Это не случайно: в южнорусских говорах слово «спотыкала» бытовало в значении «задира, забияка» — то есть человек, который «подставляет подножку» или придирается. Таким образом, прозвище могло означать не хромого, а сварливого человека. Эта версия правдоподобнее: в документах XVII века, где встречаются однокоренные прозвища (Спотыка, Спотычка), контекст почти всегда связан с конфликтами и драками, а не с физическим недостатком.

С точки зрения словообразования фамилия стоит особняком. Суффикс -лов- встречается реже, чем -ов или -ин, и обычно указывает на прозвище с яркой, часто ироничной характеристикой. В сословном отношении это однозначно крестьянская фамилия: в дворянских родословных книгах Спотыкаловы не фиксируются. В XX веке фамилия стала редкой — многие носители сменили её на более благозвучные варианты или утратили в результате миграций. Сегодня Спотыкаловы встречаются единично, в основном на юге России и в Сибири, куда переселялись воронежские крестьяне в ходе столыпинской реформы.