Фамилия Воротылова — женская форма от Воротылов, и её разбор стоит начать с суффикса. Модель на -ов (-ев) в русских фамилиях чаще всего указывает на принадлежность по отцу: Воротылов — сын Воротыла. Само прозвище Воротыл образовано от глагола «воротить» с помощью суффикса -ыл, который в древнерусском языке придавал слову оттенок деятеля, часто с пренебрежительным или шутливым значением. Это не просто «тот, кто воротит», а человек, склонный к такому действию — возможно, заносчивый, упрямый или своенравный.

Корень «ворот-» многозначен. В говорах «воротить» означало не только «поворачивать», но и «отворачивать, отказывать», а также «делать не так, как надо». В прозвищах Воротыл, Воротыло фиксировались ещё в XV–XVI веках для людей с крутым нравом или тех, кто «воротил нос» — то есть важничал. Менее вероятна, но возможна связь с конкретным ремеслом: «воротильщик» — тот, кто ворочает грузы, работает с воротом (подъёмным механизмом). Однако в отличие от фамилий вроде Воротников, где ремесленная основа очевидна, Воротылов скорее отражает характер, а не профессию.

Географически фамилия Воротылов встречается в центральных и северных областях России — в Вологодской, Костромской, Архангельской губерниях. В этих местах слово «воротило» бытовало в значении «зазнайка» или «непослушный человек». Встречается и вариант Воротылев — с суффиксом -ев, что объясняется мягкостью корня в некоторых говорах: «Воротыль» вместо «Воротыл». Обе формы восходят к одному прозвищу.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Воротилов, Воротников, Воротнев — показывает, что Воротылов стоит особняком. У Воротилова основа та же, но суффикс -ил вместо -ыл, что может указывать на другой диалект или на более позднюю фиксацию. Воротников — однозначно профессиональная фамилия, а Воротнев — от топонима (например, село Воротнево). Воротылов же остаётся в ряду «характерологических» прозвищ, и его носители в большинстве своём, вероятно, происходили из крестьянской или посадской среды, где такие прозвища давали за поведение.

Таким образом, искать значение фамилии Воротылова стоит не в географических названиях, а в старых русских говорах: предок мог получить прозвище за упрямство, гордость или нежелание уступать. Фамилия редкая, но у неё чёткая словообразовательная логика, и она хорошо вписывается в ряд русских прозвищных фамилий, построенных на глагольной основе.