Для определения рода слова “мотылёк” его необходимо поставить в именительный падеж единственного числа, получается форма: “мотылёк” . Тогда в зависимости от окончания в слове “мотылёк” можно определить род.
Слово “мотылёк” употребляется в мужском роде (Потому как в начальной форме слова “мотылёк” окончание [а], [я] или [ ] нулевое).Полный морфологический разбор Cуществительного “мотылёк” находится по ссылке