Фамилия Воротилина — женская форма, а её основа — мужское прозвище Воротила. Слово «воротила» в русских говорах имело два основных значения. Первое — «заправила», «большой делец» или человек, который «ворочает делами» в деревне, пользуется авторитетом и решает важные вопросы. Второе значение — ремесленное: так могли назвать мастера, который чинил ткацкие станки, то есть «ворочал» их механизмы, налаживал работу. Оба корня ведут к глаголу «воротить» — вертеть, поворачивать, управлять.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к прозвищу на -а добавили патронимический суффикс -ин, который указывал на принадлежность: «чей сын?» — Воротилин. В женском роде — Воротилина. Такая модель типична для северных и центральных областей России, где фамилии на -ин встречаются чаще, чем на юге.

Поскольку прозвище Воротила могло относиться и к уважаемому хозяину, и к умелому ткачу, однозначно определить сословную принадлежность предков сложно. Скорее всего, это были либо зажиточные крестьяне, либо ремесленники — люди, чей труд или положение в общине выделяли их среди односельчан.

Встречается фамилия и в более ранней форме — Воротилин, без окончания -а. В документах XVII–XVIII веков можно найти упоминания крестьян и посадских людей с такой фамилией в Пермской, Вятской и Костромской губерниях. Это подтверждает версию о севернорусском происхождении.

Редкий случай: в некоторых говорах «воротилой» называли не человека, а часть ткацкого станка — вал, на который наматывается нить. Если прозвище дали по этой детали, то оно могло закрепиться за ткачом или плотником, делавшим такие станки. Но эта версия менее распространена — обычно прозвища давали по действию или характеру, а не по названию инструмента.