Фамилия Вотякова происходит от прозвища Вотяк. Так на Руси называли удмуртов — народ, издавна населяющий обширные территории Урало-Поволжья. Прозвище Вотяк могли дать не только самому удмурту, поселившемуся среди русских, но и ребёнку от смешанного брака, а также любому человеку, жившему в вотяцкой земле. Само слово «вотяки» — это прежнее русское название удмуртов. Скорее всего, оно происходит от названия реки Вятка: Удмуртия входила в состав Вятской губернии, и река Вятка была для региона ключевым географическим ориентиром.

История удмуртских земель сложна. Юг Удмуртии с конца первого тысячелетия находился под властью Волжской Булгарии, затем — Золотой Орды и Казанского ханства. Север Удмуртии вошёл в состав Руси в 1489 году, а окончательное присоединение всех удмуртских земель произошло после падения Казани. Именно в этот период, когда контакты между русскими и удмуртами стали массовыми, прозвище Вотяк и могло закрепиться за конкретным человеком, а затем перейти в фамилию.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Вотяк добавился суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Вотяка), а женская форма Вотякова появилась, когда фамилия перешла по наследству женщине или закрепилась за семьёй. Носительница фамилии Вотякова — потомок того, кого в старину прозвали по этническому или территориальному признаку.