Фамилия Больсуновская впервые привлекает внимание своей морфологией: суффикс -ск- указывает на её происхождение от географического названия. Скорее всего, так называли человека, который был родом из населённого пункта с корнем «Больсун-» или «Больсун». Таких топонимов на карте России сегодня нет, но в ономастике известны примеры, когда село или деревня исчезали, а фамилия оставалась. В основе названия лежит прозвище или личное имя Больсун — так могли прозвать болтуна, многословного человека (от глагола «болтать» в значении «говорить вздор»). В русских говорах слово «больсун» фиксируется как синоним «пустомели» или «балагура».

Однако есть и другая версия, связанная с диалектным значением «большой, крупный». В некоторых северных и сибирских говорах «больсун» означало «великан» или «здоровяк». Тогда прозвище давали человеку рослому и сильному, а уже от него образовали название деревни — Больсуново или Больсуновка. Фамилия Больсуновская, таким образом, типична для дворянских или однодворческих родов, которые получали фамилию по месту владения землёй. Суффикс -ск- в русских фамилиях чаще встречается у шляхты и высших сословий, чем у крестьян, но в XIX веке он распространился и среди сельского духовенства.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Больсунов, Больсун — показывает, что Больсуновская — более поздняя форма, привязанная к конкретной местности. Если Больсунов мог быть просто прозвищным именем, то Больсуновская обязательно отсылает к топониму. Географически фамилия редкая, встречается спорадически в центральных областях России и в Сибири, куда переселенцы приносили свои родовые названия. Точное происхождение можно было бы установить по писцовым книгам XVI–XVII веков, но на данный момент сведений о конкретном селе Больсуново в открытых источниках нет.