Фамилия Гравелис — редкий для России пример фамилии, образованной от латинского корня, но вошедшей в обиход через польское или литовское посредство. В основе лежит латинское gravis — «тяжёлый», «грузный», «важный». В польском языке это слово дало прилагательное graw, а в литовском — gravus с тем же значением. Суффикс -elis, характерный для литовских фамилий, указывает на уменьшительную или принадлежностную форму: буквально «тяжеловатый», «грузный», а в переносном смысле — «человек с весом», «важный господин». В польской ономастике аналогичная модель дала бы фамилию Гравский или Гравович, но форма на -elis прямо указывает на литовское происхождение носителя.

Скорее всего, фамилия Гравелис возникла в среде литовской шляхты или зажиточных крестьян Великого княжества Литовского, где латинские и полонизированные корни были в ходу. Первые письменные фиксации, вероятно, относятся к XVI–XVII векам, когда в метриках и реестрах западных губерний Российской империи записывали литовские и жемайтские фамилии. В России фамилия встречается редко и сосредоточена в основном в Калининградской области, а также среди потомков литовцев, переселившихся в Сибирь в XIX веке.

Словообразовательная модель проста: основа grav- + суффикс -elis. Вариантов написания почти нет — в русской передаче фамилия закрепилась как Гравелис, хотя в литовском оригинале могла быть форма Gravelis с ударением на первый слог. Ударение в русском языке обычно падает на последний слог — Граве́лис, что соответствует польской акцентуации. Встречается и форма Гравилис, но она ещё реже и может быть результатом ошибки переписчиков.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Грав, Гравов, Гравский — показывает, что Гравелис стоит особняком: нигде больше уменьшительный суффикс не образует такую прозрачную связь с исходным значением. Спорных версий происхождения нет: латинский корень признаётся основным, а версия о связи с топонимом Грав (например, во Франции) не подтверждается ни географией, ни историей бытования фамилии. Таким образом, предки носителя фамилии Гравелис, скорее всего, были людьми заметными — либо физически крупными, либо занимавшими видное положение в своей общине.