Фамилия Водатовка — редкий случай, когда перед нами не привычная модель на -ов/-ин, а форма, указывающая на происхождение от географического названия. Скорее всего, это фамилия-топоним, образованная от названия населённого пункта по модели «житель чего»: кто-то из Водатовки. Таких сел или деревень с корнем «водат-» в исторических документах не зафиксировано, но это не исключает существования хутора, урочища или микротопонима, не попавшего на крупные карты.

Корень «Водат-» сам по себе тёмен. Он может восходить к диалектному «водатый» — водянистый, сырой, топкий. В таком случае Водатовкой могли назвать деревню, стоящую у болота или на мокрой низине. Либо в основе лежит личное имя или прозвище Водат — от «вода» с суффиксом -ат (ср. Бородат, Глазат). Прозвище такого типа давали человеку, связанному с водой: рыбаку, лодочнику, перевозчику или тому, кто жил у реки.

Суффикс -к(а) в фамилии — типичный для украинской и южнорусской ойконимии (ср. Полтавка, Харьковка). Это указывает на вероятное происхождение рода из Малороссии или южных губерний Российской империи. Фамилия Водатовка могла закрепиться за крестьянами, переселившимися из одноимённого села, или за казаками, чей хутор носил такое название.

Словообразовательно фамилия стоит особняком: в русской антропонимии преобладают фамилии на -ский от названий с -овк-, но Водатовка сохранила суффикс исходного топонима без переоформления. Это говорит о том, что фамилия могла возникнуть поздно, в XIX веке, когда в документах просто записывали место рождения или жительства без прибавления родового окончания.

Встречаемость фамилии крайне низкая. В современных телефонных справочниках и базах данных носители Водатовки единичны, что подтверждает её локальный характер. Вероятно, все носители — потомки одной семьи из одного села, фамилия которой не разошлась широко.

Таким образом, Водатовка — это фамилия-указатель на родину предка: на сырой хутор, болотистую деревню или усадьбу, стоявшую у воды. Разобраться точнее можно было бы по архивным картам и ревизским сказкам, но и без них ясно: корень здесь — вода, а суффикс — место, где этой воды было много.