Фамилия Гратынская — довольно редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В ней сразу обращает на себя внимание суффикс -ск-, типичный для польской и украинской шляхты, а также для русских фамилий, образованных от географических названий. Однако основа «Гратын-» в русских топонимах почти не встречается, что заставляет искать другие пути.

Наиболее вероятная версия — искусственное или семинарское происхождение. В духовных училищах и семинариях XVIII–XIX веков ученикам нередко давали «благозвучные» фамилии, образованные от латинских или греческих корней. Здесь просматривается латинское gratus — «приятный, благодарный». Фамилия Гратынский (а женская форма — Гратынская) могла означать «благодатный» или «угодный». Такой вариант особенно правдоподобен, если учесть, что в той же среде появлялись фамилии Аполлонский, Розов, Любомудров.

Вторая версия, менее вероятная, но имеющая право на существование, — связь с польским словом grat (старая, ненужная вещь, хлам) или graty (пожитки). В этом случае фамилия могла быть прозвищной: Грата — человек, который торгует старьём или, в переносном смысле, «завалящий», неосновательный. Однако суффикс -ын-/-ин- в таком случае дал бы форму Гратин, а не Гратынский, поэтому эта гипотеза слабее.

Нельзя исключать и топонимический след. В Польше есть деревня Гратыне (Gratynie) — сейчас она находится на территории Подляского воеводства. Фамилия Гратынский могла возникнуть как указание на выходца оттуда. В таком случае Гратынская — это «та, что родом из Гратыня».

Таким образом, перед нами, скорее всего, фамилия книжного, семинарского происхождения, облагороженная латинским корнем. Носительницы этой фамилии в прошлом, вероятно, происходили из семей духовенства или мелкой шляхты восточных земель Речи Посполитой.