Фамилия Катульские — редкий случай, когда прозвище, закрепившееся в роду, перешло в фамилию через украинскую модель на -ский. Такие фамилии обычно указывали на происхождение из определённого места или на принадлежность к роду человека с характерным прозвищем. В основе — прозвище Катуль, которое напрямую связано с диалектным словом «катуль». В псковских и тверских говорах так называли котомку, суму или посох путника. Это сразу задаёт образ: предок мог быть странником, бродягой или человеком, который постоянно переходил с места на место.

Однако есть и вторая, менее очевидная версия. В тех же говорах «катуль» могло означать санника — мастера, делавшего сани. Тогда прозвище переходит в разряд профессиональных именований: предок был не бродягой, а ремесленником, чей товар (сани) был тесно связан с дорогой и перевозками. Обе версии не противоречат друг другу — и в том, и в другом случае прозвище отражало либо занятие, либо образ жизни.

Фамилия Катульские — не польская и не великорусская, а именно украинская по типу образования. Суффикс -ский в украинской ономастике нередко присоединяли к прозвищам, чтобы оформить родовое имя. При этом географическая привязка к конкретному селу или городу здесь не прослеживается — фамилия явно не топонимическая, а прозвищная. Это значит, что её носители не получили фамилию от названия поместья или деревни, а унаследовали её от одного человека, которого в своё время прозвали Катулем.

Точное время возникновения фамилии установить сложно: процесс закрепления прозвищ в качестве наследственных имён растянулся на несколько веков. Но сама модель — прозвище плюс суффикс -ский — характерна для XVI–XVII веков, когда украинские фамилии активно оформлялись под влиянием польской шляхетской традиции. Впрочем, это не значит, что предки Катульских принадлежали к знати: прозвищные фамилии на -ский встречались и среди казаков, и среди крестьян.

В современной России фамилия встречается редко, и её носители, скорее всего, сосредоточены в регионах, граничащих с Украиной, или в тех местах, куда переселялись украинские крестьяне в XVIII–XIX веках. Псковские и тверские говоры, откуда взято слово «катуль», указывают на возможную севернорусскую диалектную основу прозвища, но сама фамилия — явно южнорусского или украинского происхождения.