Фамилия Богомольская происходит от прозвища Богомол. В старину так называли благочестивого христианина, который усердно молился и часто ходил на богомолье — в паломничество по святым местам. Однако прозвище могло закрепиться и за человеком, который лишь внешне казался набожным: ирония была нередкой основой для подобных именований.

Вероятно, фамилия имеет и «семинарское» происхождение. Исследователи (например, в работах по ономастике Б. Унбегауна) отмечают, что составные фамилии с корнями «бог», «свят», «дух» — Богомольский, Богословский, Богородский — нередко давали будущим священнослужителям в духовных училищах. Такие фамилии искусственно создавали для благозвучия и возвышенного смысла, чтобы подчеркнуть благочестие носителя. Таким образом, предок Богомольских мог быть либо прихожанином с устойчивым прозвищем, либо выпускником семинарии, получившим фамилию при поступлении.

Форма Богомольская — вариант женского рода, указывающий на принадлежность к роду Богомольских. В отличие от фамилий на -ов или -ин, типичных для крестьянской среды, суффикс -ский часто маркирует дворянское, шляхетское или духовное происхождение, хотя в XIX веке такие фамилии широко распространились и среди других сословий. Передаваясь из поколения в поколение, фамилия сохранила память о происхождении: в основе лежит либо личное качество предка, либо его социальный статус.