Фамилия Желоватых — один из ярких примеров «северной» модели русских фамилий, застывшей в родительном падеже множественного числа. Суффикс -ых (в современном написании часто -их) указывает, что перед нами типичная фамилия для жителей северных и центральных областей России: Архангельской, Вологодской, Вятской губерний, а также Сибири, куда переселенцы унесли эту модель. В таких фамилиях ударение, как правило, падает на последний слог, и они не склоняются: Желоватых, Желоватых.

Корень фамилии — «желоват-». Самая прямая версия связывает его с диалектным словом «желоватый», то есть «покрытый желваками, шишками, неровный». В говорах «желвак» — это не только медицинская шишка, но и выпуклость на дереве, камень, бугор. Прозвище Желоватый могли дать человеку с заметной внешней особенностью: родинкой, шрамом, наростом на лице или теле. В крестьянской среде такие прозвища были точны и необидны — они просто фиксировали примету.

Менее вероятная, но допустимая версия — происхождение от глагола «желовать» в значении «жевать, пережёвывать» (ср. диалектное «желвак» — «жвачка»). В этом случае прозвище могло относиться к человеку с характерной манерой есть или к тому, кто постоянно что-то жуёт. Однако связь с «желваком» как наростом выглядит надёжнее: именно от него образовано прилагательное «желоватый», которое и легло в основу фамилии.

Фамилия Желоватых — редкая, её нет в списках массовых дворянских или купеческих родов. Скорее всего, предки носителя были государственными или помещичьими крестьянами. В документах XIX века такие фамилии часто фиксировались именно в северных уездах: например, в Вятской губернии встречаются Желоватовы и Желоватых. Написание через -ых окончательно закрепилось в советское время, когда паспортизация унифицировала формы.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Желоватов, Желваков, Желудков) показывает, что все они идут от одной образной основы — телесной или предметной выпуклости. Но именно форма Желоватых выдает локальную традицию: в Центральной России сказали бы «Желоватов», а на русском Севере — «Желоватых».