Фамилия Воротилкин образована от прозвища Воротилка, которое, в свою очередь, восходит к нарицательному «воротило». Чтобы понять, кем мог быть предок, стоит заглянуть в старые ремёсла. Воротилом называли не просто какой-то рычаг, а специальную деталь ткацкого станка — вращающийся вал, на который наматывали готовую ткань или основу. Соответственно, прозвище Воротилка мог получить человек, который работал с этой частью станка: либо сам ткач, либо мастер по наладке и починке ткацкого оборудования.

В модели образования фамилии всё прозрачно. К основе «Воротилк-» добавился типичный для русских фамилий суффикс принадлежности -ин. Он указывает на то, что носитель фамилии — «сын Воротилки» или «человек из дома Воротилки». Суффикс -к- в самом прозвище (Воротилка) придаёт ему уменьшительно-бытовой оттенок, что характерно для прозвищ, закрепившихся за людьми в повседневном общении.

С точки зрения географии, фамилия Воротилкин — довольно редкая. Она встречается в основном в центральных и северных регионах России, где издавна было развито ткачество, например, в Костромской, Ярославской и Вологодской областях. Это косвенно подтверждает ремесленную версию происхождения: в этих краях существовали целые династии ткачей, и прозвище по детали станка могло легко прикрепиться к конкретному мастеру.

Есть и альтернативная, менее вероятная версия. Слово «воротило» в некоторых говорах означало не только деталь станка, но и вообще «рычаг», «ворот» для подъёма тяжестей. В таком случае прозвище Воротилка мог получить силач или рабочий, занятый на тяжёлых подъёмных работах. Однако связь именно с ткачеством выглядит более убедительной, так как даёт более узкую и конкретную профессиональную привязку.

Таким образом, фамилия Воротилкин хранит память о ремесленных корнях своего основателя. Потомок мастера, который настраивал ткацкий станок или работал за ним, со временем получил фамилию по прозвищу отца, и эта нить тянется через века.