Фамилия Волоцкаял — редкий случай, когда географический корень сочетается с нетипичным для русских фамилий окончанием. Если отбросить конечное «-л», основа «Волоцкая» прозрачно указывает на топоним: Волок, Волоцк, Волоцкая слобода. В XV–XVII веках так называли поселения на волоках — сухопутных участках между реками, где суда перетаскивали волоком. Самые известные — Волок Ламский (ныне Волоколамск) и Волоцкий погост на Новгородчине. Житель такой местности получал прозвище «Волоцкой» — «тот, кто с Волока», а его жена или вдова — «Волоцкая».

Словообразовательная модель здесь необычна. В русской традиции фамилии на «-ская» (Волоцкая, Спасская, Горская) — типичные для дворянских или семинарских родов, но они имеют окончание «-ая» в женском роде и «-ий» в мужском. Форма «Волоцкаял» выглядит как застывшая женская форма, к которой добавили тюркский или финно-угорский аффикс «-л» — показатель принадлежности в некоторых языках Поволжья и Приуралья (ср. марийское «-л» в фамилиях типа Алексеевлӓ). Вероятнее всего, фамилия возникла на стыке культур: русское население северо-запада (Вологда, Архангельск, Новгород) веками контактировало с карелами, вепсами и коми. Там женщину, которую в документах записали как «Волоцкая», могли переиначить по местной модели: «Волоцкаял» — «из рода Волоцкой».

Другая, менее правдоподобная версия выводит фамилию из диалектного глагола «волочить» — тащить, тянуть. Тогда «Волоцкаял» могло быть прозвищем бурлака или человека, занятого на волоке, но суффикс «-ял» для русских прозвищ нехарактерен. Скорее всего, перед нами именно гибридная фамилия, закрепившаяся на северо-востоке европейской России. Встретить её сегодня можно изредка в Архангельской области и у потомков переселенцев в Сибири. Сословно носители, судя по модели, относились к крестьянам или посадским людям — дворянские роды так не образовывались.