Фамилия Томутолов — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. В ней нет привычного суффикса -ов, который легко присоединяется к имени или прозвищу. Здесь мы видим суффикс -олов, что встречается значительно реже и сразу указывает на особую основу. Скорее всего, в основе лежит не имя, а прозвище или географическое название, которые претерпели фонетические изменения.

Наиболее вероятная версия связывает фамилию с тюркскими корнями. В казахском, башкирском и татарском языках есть слово «томут» (или близкое «томыту»), означающее «разбрасывать», «рассыпать», а также «распространять» или «размножать». В переносном смысле так могли назвать человека непоседливого, расточительного или, наоборот, того, кто «разбрасывает» семена, то есть земледельца. Форма «Томутолов» — это русифицированная версия, где к тюркской основе добавлен фамильный суффикс -ов, а соединительная гласная «о» возникла для благозвучия. Таким образом, фамилия могла означать «сын Томута» или «потомок того, кого прозвали Томут».

Менее убедительная, но возможная версия — происхождение от русского диалектного слова. В некоторых говорах «томута» или «томут» могло означать нечто путаное, неясное, возможно, связанное с туманом или дымкой. Тогда прозвище Томутол (человек с «томутным» характером, неразговорчивый или задумчивый) также могло лечь в основу. Однако эта гипотеза слабее, так как не имеет широкого подтверждения в словарях русских говоров.

Географически фамилия тяготеет к регионам Поволжья, Урала и Западной Сибири — территориям активного смешения русского и тюркского населения. Носители фамилии Томутолов, скорее всего, потомки крестьян или казаков, живших в многонациональной среде, где тюркские прозвища легко переходили в русские фамилии. Сословная принадлежность предков была преимущественно крестьянской, но из-за редкости фамилии нельзя исключать и мелкопоместное дворянство, получившее прозвище по особенностям службы.

В написании фамилии возможна путаница: встречаются варианты «Томуталов» и «Томутолов». Вариант с буквой «о» во втором слоге (Томутолов) — основной, он зафиксирован в современных базах данных. Другие однокоренные фамилии (Томутаев, Томутов) встречаются еще реже, что делает Томутолов уникальным маркером конкретного рода.