Фамилия Ватрогов — один из тех редких случаев, где корень слова напрямую выводит на род занятий предка. В её основе лежит диалектное слово «ватрог» — так в некоторых русских говорах, особенно на севере и Урале, называли ватрушку. Ватрушка, в свою очередь, — это открытая выпечка с творогом, ягодами или повидлом. Соответственно, Ватрогов — это «человек, который печёт ватрушки» или «сын того, кто их печёт». Прозвище Ватрог могли дать хлебосольному пекарю, торговцу выпечкой или просто любителю этого кушанья.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: Ватрогов — буквально «чей?» — сын Ватрога. Фамилия образована напрямую от прозвища, без промежуточного крестильного имени, что характерно для ремесленных и «вкусных» фамилий. Интересно, что литературная норма требовала бы формы «Ватрушков» (от «ватрушка»), но народная речь закрепила именно вариант с «г» — «ватрог», что и дало фамилию.

Географически фамилия редкая и тяготеет к северным и центральным областям России, где диалект «ватрог» был в ходу. Встречается она в основном в единичных записях по Вологодской, Архангельской и Кировской областям, а также в Поволжье. В сословном плане Ватроговы, скорее всего, происходили из крестьян или посадских людей — тех, кто кормился ремеслом и торговлей на местных рынках. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

С точки зрения словообразования фамилия примечательна тем, что сохранила архаичную форму корня. В современном русском языке слово «ватрог» почти исчезло, уступив место «ватрушке», но фамилия оказалась консервативнее речи и донесла до нас старый диалектный вариант. Похожий принцип образования — у фамилий Блинков, Пирогов, Калачёв, но Ватрогов стоит особняком из-за редкости исходного слова.

Спорных версий у фамилии практически нет: корень прозрачен, а варианты вроде связи с тюркскими языками или финно-угорским «ватра» (огонь) — это уже натяжки, не подтверждённые ни географией бытования, ни историческими записями. Так что основная и единственно убедительная гипотеза — хлебопекарная.