Фамилия Золотуев — наглядный пример того, как русское слово, не связанное с драгоценным металлом, стало основой для прозвища, а затем и фамилии. Вопреки первому впечатлению, корень здесь не «золото» в значении благородного металла, а «золотой» в переносном смысле — как характеристика человека. Гораздо вероятнее, что прозвище Золотой давали не богачу, а ремесленнику, работавшему с позолотой: иконописцу, мастеру по золо́чению куполов или окладов. В старину таких людей называли «золота́рь» или «золоти́льщик», но в быту за ними могло закрепиться простое прозвище Золотой — по роду занятий.

Модель образования типична для восточнославянских фамилий: к основе «Золотуй» (разговорная форма прозвища Золотой) добавили патронимический суффикс -ев. Суффикс указывает на принадлежность: Золотуев — буквально «сын Золотуя». Форма на -уй вместо -ой — не ошибка, а диалектная особенность: в северных и сибирских говорах прилагательные и прозвища нередко оканчивались на -уй (ср. фамилии Толстуев, Худяев, Добруев). Таким образом, Золотуев — это «сын того, кого звали Золотой».

Менее убедительная версия связывает фамилию с тюркским именем Золотуй, которое могло быть заимствовано в период татаро-монгольского влияния. Однако для этого нет надёжных лингвистических оснований: слово «золото» и его производные — исконно славянские, и фамилия прекрасно объясняется русской почвой без привлечения восточных корней.

Встречается фамилия преимущественно в центральных и южных регионах России, а также в Поволжье, что косвенно подтверждает её связь с ремеслом: иконописные артели и мастерские по золочению были распространены именно там. Сословно Золотуевы могли быть как крестьянами (прозвище давали независимо от статуса), так и посадскими людьми — городскими ремесленниками. Дворянских родов с этой фамилией в исторических документах не зафиксировано, что говорит о её «низовом» происхождении: она родилась в среде простых людей, а не в боярских канцеляриях.