Фамилия Волосатова образована от прозвища Волосатый. В древнерусском языке слово «волосатый» означало «покрытый волосами, косматый, мохнатый». Прозвище, скорее всего, закрепилось за человеком с длинными или очень густыми волосами, либо за тем, кто носил окладистую бороду и усы. Но нередко на Руси такие прозвища давали и по противоположному признаку — с иронией: Волосатым могли окрестить лысого или почти безволосого мужчину. Эта модель (прозвище на -атый → фамилия на -ов) — одна из самых прозрачных в русской ономастике: она прямо указывает на внешнюю примету родоначальника.

В русских говорах у слова «волосатый» были и переносные значения — например, «упрямый» или «своенравный» (человек, которого «не причешешь»). Поэтому не исключено, что прозвище могло относиться не к внешности, а к характеру. Однако основная версия — внешний признак, и она подтверждается тем, что в старых писцовых книгах XV–XVII веков нередко встречаются записи о крестьянах и посадских людях с прозвищем Волосатый.

Фамилия Волосатова — женская форма от Волосатов. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «чей?» — Волосатова, то есть дочь или жена Волосатого. По сословному составу фамилия никогда не была дворянской: в ревизских сказках и метрических книгах Волосатовы встречаются преимущественно среди крестьян и мещан центральных и северных губерний России — особенно в Вологодской, Костромской и Вятской. География бытования фамилии до сих пор сохраняет эту привязку: наибольшая плотность носителей отмечается в Кировской области и Пермском крае.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Волосов, Волосков, Волосачёв) показывает, что Волосатова стоит несколько особняком: суффикс -ат- в основе подчёркивает избыточность признака, тогда как Волосов — просто «сын Волоса», а Волосков — уменьшительное от «волосок». Таким образом, фамилия Волосатова буквально означает «потомок того, кого прозвали очень волосатым».