Фамилия Вытовттов — редкий случай двойного суффикса -ов, который бросается в глаза даже при беглом взгляде. Чтобы понять её происхождение, достаточно отбросить конечное -ов: остаётся основа Вытовтт. Это не что иное, как фонетический вариант имени Витовт (литовское Vytautas). В русской традиции имя великого князя литовского Витовта (конец XIV — начало XV века) нередко записывали как Вытовт, отсюда и форма с твёрдым ы.

Двойное -тт в середине и двойной суффикс -овттов объясняются просто. Сначала от имени Вытовт образовали притяжательное прилагательное с суффиксом -ов: Вытовтов (сын Вытовта). Затем, по той же модели, от фамилии Вытовтов могли образовать новую форму — Вытовттов, где первый суффикс -ов как бы «застыл» в основе, а второй добавили для уточнения принадлежности. Такое удвоение встречается в русских фамилиях, особенно в среде духовенства или приказных людей, где стремились к точной фиксации родства: например, Ивановов, Петровов.

Носитель фамилии Вытовттов — потомок человека, которого в документах записали как Вытовтов, то есть «внук или правнук Вытовта». Само имя Витовт (Вытовт) в русских землях не было распространённым, но встречалось у литовских бояр, переходивших на службу к московским князьям, и у их потомков. Фамилия могла закрепиться в западнорусских (белорусских) или смоленских землях, где влияние литовской антропонимики было сильным.

С точки зрения словообразования, Вытовттов — яркий пример того, как фамилия «обрастает» дополнительными суффиксами, чтобы отличить одну ветвь рода от другой. В быту такую фамилию, скорее всего, сокращали: в документах XVII–XVIII веков могли писать просто Вытовтов, но в некоторых переписях (например, в ревизских сказках) встречаются и тройные формы. Искать корни стоит в архивах Великого княжества Литовского или в писцовых книгах западных уездов России.