Фамилия Курляндская — почти наверняка «географическая», то есть указывающая на связь её первого носителя с конкретной местностью. В основе лежит название Курляндии (латыш. Kurzeme) — исторической области на западе Латвии. В 1561–1795 годах здесь существовало Курляндское герцогство со столицей в Митаве (ныне Елгава), а после присоединения к Российской империи в 1795 году образовалась Курляндская губерния. Фамилию мог получить человек, который жил на этой территории, переехал оттуда или имел с ней прочную хозяйственную связь.

Модель образования типична для дворянских и «выезжих» фамилий: суффикс -ск- плюс окончание -ая (женский род). Такая форма характерна для фамилий, произошедших от названий княжеств, губерний или городов (ср. Казанская, Тверская, Волынская). В мужском варианте — Курляндский. В крестьянской или мещанской среде подобные фамилии встречались реже: их чаще давали выходцам из шляхты, духовенства или чиновничества, которые переселялись в другие регионы и получали прозвание по месту прежнего жительства.

Есть и альтернативная, менее правдоподобная версия — от прозвища Курля, которое связывают со словом «кудреватый», то есть кудрявый. Однако эта гипотеза слабая: во-первых, прозвище Курля не зафиксировано в старых русских источниках как распространённое, во-вторых, суффикс -ск- почти не участвует в образовании фамилий от прозвищ (для этого служат суффиксы -ов, -ин, -их). Поэтому версия с Курляндским герцогством выглядит убедительнее.

С точки зрения словообразовательной модели, фамилия Курляндская стоит в одном ряду с такими, как Лифляндская, Эстляндская, Финляндская — все они образованы от названий прибалтийских губерний или исторических областей, вошедших в состав Российской империи в XVIII–XIX веках. Это позволяет датировать появление фамилии не ранее второй половины XVIII века, когда Курляндия стала частью России и её название вошло в официальный оборот.