Фамилия Кольцовский образована по очень ясной и типичной для восточнославянских земель модели — с помощью суффикса -ск(ий). Этот суффикс указывает на принадлежность к месту или на происхождение оттуда. В основе фамилии лежит топоним Кольцово. Таких сел, деревень и поселков в России и на Украине множество — от Воронежской области до Новосибирской. Предок носителя фамилии Кольцовский, скорее всего, был выходцем из одного из этих населенных пунктов, и его прозвали «кольцовский» — то есть «тот, кто из Кольцова».

Само название Кольцово, в свою очередь, происходит от некалендарного личного имени или прозвища Кольцо. В Древней Руси прозвище Кольцо давали людям, возможно, носившим кольца (что было не так распространено среди простого люда) или имевшим какую-то характерную особенность, напоминавшую кольцо — например, кудрявые волосы. Известен исторический пример: атаман донских казаков Иван Кольцо, сподвижник Ермака. Так что в основе фамилии лежит не только географическое название, но и древнее прозвище.

Стоит отметить, что фамилия Кольцовский — относительно редкая по сравнению с фамилией Кольцов. Если Кольцов образован от того же прозвища, но с помощью патронимического суффикса -ов («сын Кольца»), то Кольцовский — это типичная «географическая» фамилия, которая могла закрепиться за дворянами или за крестьянами, переселившимися в другую местность. В некоторых случаях она могла быть искусственной, семинарской, если её давали ученику духовной семинарии по названию его родного села.

Встречается написание через «а» — Кальцовский, но это, скорее всего, результат диалектного произношения или ошибки в документах. Основной и правильный вариант — с буквой «о» в корне, что прямо указывает на исходное слово «кольцо».