Фамилия Золоторевский образована от прозвища Золотарь. В старину так называли не только мастера, работающего с золотом, но и позолотчика по дереву — ремесленника, который покрывал сусальным золотом иконостасы, купола и резные детали. Эта специализация была особенно востребована в храмовом строительстве, поэтому предки Золоторевских могли быть приписаны к артелям, обслуживавшим монастыри или царские заказы.

Фамилия построена по модели «основа + суффикс -ск-», типичной для дворянских и церковных фамилий. В русской антропонимике суффикс -ский часто указывал на принадлежность к местности или роду занятий, но в случае Золоторевского он мог выполнять скорее статусную функцию: подчеркивать, что носитель — потомок мастера, а не сам ремесленник. Это отличает фамилию от более простых вариантов вроде Золотарев или Золотаренко, которые напрямую указывают на профессию отца.

В исторических документах встречается схожая фамилия Золотарев: у С. Б. Веселовского записан Золотарев Гуляй, дьяк Дворцового приказа (1612 год). Дьяки в то время нередко получали фамилии по прозвищу отца, и если бы Гуляй Золотарев носил фамилию с суффиксом -ский, она могла бы звучать как Золоторевский — возможно, для придания большей официальности. Однако прямых свидетельств о переходе именно этой линии в Золоторевских нет.

Сам корень «золот-» в фамилии мог со временем измениться: в разговорной речи «Золотаревский» могло превратиться в «Золоторевский» под влиянием слова «золото» или для благозвучия. Такие фонетические сдвиги нередки в фамилиях, образованных от названий профессий.

Поскольку фамилия редкая и встречается в основном в центральных регионах России, ее носители, вероятно, происходят из среды городских ремесленников или мелких служилых людей, которые закрепили за собой фамилию по роду занятий. Точное время и место возникновения рода можно установить только через генеалогические изыскания.