Фамилия Желтотрубова — одна из тех, где прозвище сложили из двух слов, а значение угадывается не сразу. В основе лежит прозвище Желтотруб, которое состоит из прилагательного «жёлтый» (цвета солнца или золота) и существительного «труба». У слова «труба» в старину было несколько значений: медный духовой музыкальный инструмент, предмет для провода жидкости, газа или пара, а также корпус судна без мачт и отделки. Каждое из этих значений могло дать начало прозвищу.

Скорее всего, Желтотруб — «профессиональное» прозвище. Первый носитель мог быть музыкантом, игравшим на медной трубе, причём, возможно, инструмент был жёлтого металла. Либо он работал с трубами — водопроводными или печными, и тогда «жёлтый» могло указывать на цвет глины или металла. Третья версия, более редкая, связывает прозвище с судостроением: «трубой» называли недостроенный кузов судна, а «жёлтый» могло относиться к породе дерева или цвету краски.

По модели образования фамилия — типичная для русского севера и центральных областей: суффикс -ов присоединили к прозвищу на твёрдый согласный. Форма Желтотрубова — женская, мужской вариант — Желтотрубов. Встречается фамилия нечасто, и её география не привязана к одному региону, что говорит о случайном, а не массовом возникновении.

Разбирать фамилию по частям просто: корень «желт-» и корень «труб-» с соединительной гласной «о». Ударение, скорее всего, падает на последний слог — Желтотру́бова, хотя в разговорной речи возможны варианты. Сравните с однокоренными фамилиями: Желтов, Трубов, Трубачёв. Желтотрубова стоит особняком — она сложнее и конкретнее указывает на занятие предка, а не просто на внешность или место жительства.

Таким образом, предок носительницы этой фамилии получил прозвище по ремеслу или особенности работы — и спустя поколения оно закрепилось как родовое имя.