Фамилия Вротявасебенко — редчайший случай в русской ономастике. С первого взгляда ясно: это не дворянская фамилия и не переделка имени. Её основа — глагольная конструкция «вротявасебе», то есть «вот тебе, себе» или «вот тебе на, себе». Такие фамилии лингвисты называют «фамилиями-фразами» или «семантическими фамилиями». Они возникали в крестьянской или мещанской среде как прозвища, закреплённые за одним человеком, а потом переходившие к детям.

Само прозвище Вротявасебе могло означать насмешку над человеком, который постоянно ворчал, жаловался или отказывался от чего-то со словами «вротявасебе» (в значении «вот ещё, ну тебя»). В украинских и южнорусских говорах частица «врот-» или «врот-тебе» была распространённым междометием, выражающим досаду или удивление. Суффикс -енко типичен для украинской фамильной модели: он указывает на потомка («сын Вротявасебы»). То есть фамилия сформировалась на территории современной Украины или в среде украинских переселенцев в Россию.

Поскольку фамилия состоит из целой фразы, её носители — почти наверняка потомки одного человека, получившего такое прозвище в XVIII–XIX веках. В официальных документах (ревизских сказках, метриках) такие фамилии часто искажались: могли записать как Вротявасебенко, Вротявасебенков или даже Вротявасенко. Географически фамилия встречается в единичных случаях, в основном в центральной Украине и южных областях России.

Сравнение с однокоренными фамилиями (например, Вротяморда, Наливайко, Непийвода) показывает, что Вротявасебенко — результат народной словесной игры, закреплённой в прозвище. Это не религиозное, не профессиональное и не топонимическое имя. Единственная версия — бытовое, ироничное прозвище, которое стало фамилией. Других гипотез нет, потому что корень «врот-» не имеет иного значения, кроме междометного.