Фамилия Горьковский принадлежит к распространённому типу русских фамилий, образованных от прозвища или имени с помощью суффикса -ский. Этот суффикс, как правило, указывает либо на принадлежность (чей-то сын), либо, что чаще, на связь с географическим объектом (откуда родом). В случае с фамилией Горьковский исследователи видят несколько возможных путей происхождения, и ни один из них не является однозначно главным.

Самый прямой путь — от прозвища Горькой. В русских говорах слово «горький» по отношению к человеку имело целый спектр значений: от «бедный, несчастный» до «недоброжелательный, злой, дурной». Однако не обязательно за фамилией стоит негативная характеристика. В древнерусской традиции существовали охранительные имена — их давали нарочито «плохими», чтобы отвести от ребёнка сглаз и злые силы. Имя Горькой могло быть таким оберегом: считалось, что злые духи не позарятся на «горького» и «негодного» младенца, а значит, он вырастет здоровым и счастливым.

Другая версия, менее очевидная, но имеющая право на существование, связывает фамилию с именем Горько — производной, разговорной формой имени Егорий. Егорий, в свою очередь, — это русский вариант греческого имени Георгий, что означает «земледелец». Таким образом, Горьковский мог означать «потомок Горьки», то есть человека, которого в быту звали сокращённо от Егора.

Наконец, самая распространённая модель для фамилий на -ский — топонимическая. На карте России и соседних земель множество сёл, деревень и хуторов с названиями Горьково, Горькое или даже Горький (например, знаменитый Нижний Новгород в советское время). Выходец из такого места автоматически получал прозвище Горьковский, которое затем закреплялось за его детьми как фамилия. Эта версия особенно правдоподобна для фамилий, распространённых в западных и южных регионах бывшей Российской империи, где суффикс -ский был основным способом обозначения дворянства и шляхты, а затем и крестьян, переселявшихся из одного поместья в другое. Таким образом, предок Горьковских мог быть не «горьким» человеком, а просто переселенцем из деревни Горьково.