Фамилия Вартарезов — редкий случай, когда географический след в суффиксе почти наверняка перевешивает остальные версии. Основа здесь — Вартарес, а суффикс -ов указывает на русского по языку и культуре носителя. Но корень слова — армянский.

Вартарес — это армянское составное имя или прозвище. Первая часть, «варт», восходит к «вард» — роза (в армянском переход «д» в «т» на конце слова — норма). Вторая часть, «арес», — это либо форма имени Арес (греческого бога войны, имя в армянском бытовало как заимствование в древности), либо, что правдоподобнее, армянское «арес» — «лицо, облик». Тогда Вартарес — «розоволицый», «с лицом цвета розы»: типичное для многих культур прозвище по цвету кожи или румянцу.

Как и когда армянское прозвище стало русской фамилией? Скорее всего, в XIX — начале XX века, в ходе переселений армян в южные губернии Российской империи (Ставрополье, Кубань, Ростовскую область) или в Закавказье, где русская администрация записывала местное население с русифицированными окончаниями. Фамилии на -ов от армянских основ — массовое явление: достаточно вспомнить Аванесов, Мкртчянов, Бабаянов. Вартарезов — из того же ряда, но с более редкой и поэтичной основой.

Спорная версия — что Вартарес это искажённое Варфоломей (Варталомей) в южнорусских говорах. Но такая перестройка маловероятна: армянских параллелей у фамилии больше, а народная этимология от «варта» (стража, караул) в русском языке не даёт осмысленного прозвища. Поэтому основная гипотеза — армянская, с прозрачной внутренней формой «розовощёкий».