Фамилия Грабовских — типичный пример «фамилии-прилагательного» с окончанием -их/-ых, характерным для северных и центральных областей России, а также Сибири. Такая модель указывала на принадлежность целому роду: Грабовских — буквально «из семьи Грабовских». В основе фамилии лежит прозвище или имя Граб, которое восходит к польскому grabowy — «грабовый, относящийся к грабу». Граб — дерево с очень твёрдой древесиной, поэтому прозвище могло указывать на крепкое телосложение, упрямство или на место жительства рядом с грабовой рощей.

Однако история рода Грабовских — это прежде всего история польской шляхты, перешедшей в русское подданство. Известно несколько дворянских и графских ветвей, каждая со своим гербом. Самый ранний из documented родов — герба Збичвич — ведёт начало от Германа Грабовского (1501–1588), владевшего поместьями в Восточной Пруссии. Позже, в 1840 году, графское достоинство в Пруссии получил Иосиф-Игнатий Грабовский. Другой род, герба Окша, известен с XVII века: Иван Грабовский, ротмистр панцирной хоругви, участвовал в походе на Москву (1610) и был пожалован вотчинами. Франц Грабовский погиб под Веной в 1683 году. Ветви этого рода внесены в родословные книги Минской, Подольской, Ковенской и Виленской губерний.

Третий род, герба Побог, разделился на две ветви, записанные в VI и I части родословной книги Подольской губернии; его представитель Станислав-Франц Грабовский в 1681 году был чашником каменецким. Четвёртый род, герба Ястржембец, происходил из Малой Польши и дал четыре ветви в Ковенской, Волынской и Подольской губерниях. Иван Матвеевич Грабовский, стольник смоленский, подписал акт избрания на польский престол Августа II (1697). Пятый род, герба Топор (видоизменение герба Окша), существовал уже в XV веке. В 1836 году член Государственного совета, министр и статс-секретарь Царства Польского Степан Фомич Грабовский вместе с двоюродным братом Станиславом Ивановичем были утверждены в графском достоинстве в России. Их род внесён в V часть родословных книг Виленской и Гродненской губерний. Кроме того, известно ещё шесть родов Грабовских более позднего происхождения.

Таким образом, фамилия Грабовских может иметь два корня: либо «низовое» прозвище по дереву или месту, либо восходить к старинному польскому шляхетскому роду. В России окончание -их/-ых закрепилось за ней, вероятно, при переселении потомков шляхты на восток, где такие фамилии стали восприниматься как типичные родовые обозначения.