Фамилия Графодатская — редкий случай, когда в основе лежит не прозвище или имя, а напрямую титул. Слово «граф» здесь первично, а не производно от уменьшительной формы. Это сразу отличает её от более частых Графовых, Графских или Графчиковых, где связь с титулом могла быть опосредованной.

Модель образования — типичная для фамилий польского или украинского происхождения на -ский/-цкий, которые указывали на принадлежность к месту или роду. В данном случае основа «Графодат-» — сложное слово, которое скорее всего означало «данный графом» или «пожалованный графом». Вторая часть, «-дат-», восходит к глаголу «дать» (ср. старославянское «дати»). То есть прозвище Графодат мог получить человек, которого граф наделил землёй, отпустил на волю или как-то особо отметил. В польской шляхетской среде бытовали фамилии вроде Богдан (Богом данный), и Графодат — светский аналог этой модели.

Женское окончание -ая указывает на то, что форма Графодатская — исходная для носительницы, а не производная от мужской. В русской традиции такие фамилии на -ская (а не на -ский) закрепились за женщинами, но сама фамилия могла возникнуть в среде польской или малороссийской шляхты, где окончание -ский/-ская было маркером дворянского или служилого сословия. Впрочем, не обязательно: прозвище могло закрепиться и за крестьянином, которого граф перевёл в другую вотчину.

Географически фамилия тяготеет к западным и юго-западным регионам бывшей Российской империи — современным Беларуси, Украине, а также к бывшим польским губерниям. Встречается она крайне редко: в дореволюционных метрических книгах и переписях единичные случаи зафиксированы в Волынской и Подольской губерниях. Никаких известных дворянских родов с такой фамилией не прослеживается — скорее всего, это однодворческая или мещанская фамилия, возникшая из прозвища, данного по факту социального возвышения.

С точки зрения словообразования любопытно, что фамилия не усеклась до более простой формы (Графовский или Графский). Сохранение полной основы «Графодат-» говорит о том, что прозвище было осмысленным и устойчивым — его носитель явно помнил, при каких обстоятельствах получил землю или волю от графа.