Фамилия Толостопятова звучит тяжеловесно и немного иронично — и в этом её суть. В её основе лежит прозвище, которое в старину давали человеку с заметной особенностью походки или телосложения. Первая часть, «толсто-», указывает на полноту, массивность, а вторая, «-пят(а)», — на пятку или стопу. Таким образом, Толстопят (именно так звучит мужской вариант фамилии) — это человек с толстыми, широкими пятками, то есть либо с грузной, тяжёлой походкой, либо с отёкшими или просто крупными ногами. Прозвища по частям тела (Головач, Носач, Щекатый) были обычны в крестьянской среде, но «Толстопят» выделяется своей конкретикой: это не просто «толстый», а «толстопятый» — редкое, почти бытовое наблюдение.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: прозвище Толстопят + патронимический суффикс -ов (в женском роде -ова). Суффикс указывает на принадлежность: «сын Толстопята». Встречается и вариант Толстопятов (без соединительной гласной «о»), но написание через «о» — Толостопятов — более архаичное и могло возникнуть под влиянием акающих говоров, где «о» и «а» в безударном положении путали. В официальных документах XIX века такую фамилию могли записать на слух, отсюда и редкая форма с первым «о» вместо «а».

Географически фамилия Толостопятов (и её однокоренные Толстопятов, Толстопят) тяготеет к южнорусским и центральным областям — Курской, Воронежской, Тамбовской, а также к Дону. В этих местах прозвища с корнем «толст-» фиксировались особенно часто: крестьянский быт не поощрял излишней полноты, но меткое слово закреплялось за человеком прочно. Интересно, что фамилия не встречается в дворянских родословных книгах — она почти наверняка крестьянская или мещанская. Носители её, скорее всего, были землепашцами или ремесленниками, а прозвище давалось не в насмешку, а как яркая примета, отличавшая человека в деревне.

С точки зрения ономастики, фамилия Толостопятова стоит в ряду редких «двукорневых» прозвищ, где вторая часть указывает на часть тела (ср. Кривошеев, Щербаков). Но если «кривой» или «щербатый» — понятные дефекты, то «толстая пятка» — настолько специфическая черта, что такая фамилия могла возникнуть только в среде, где людей называли по самым приметным, почти карикатурным деталям. Никаких альтернативных версий (от тюркских корней или от имени Фотий) у этой фамилии нет — она чисто русская, описательная и бытовая.