Фамилия Махровская образована по самой распространённой в восточнославянской ономастике модели — от названия населённого пункта с помощью суффикса -ск-. Это указывает на то, что родоначальник либо владел таким селом (дворянский вариант), либо, что чаще, происходил оттуда. География подсказывает: в России и Беларуси есть несколько мест с корнем «Махр-». Например, село Махра в Александровском районе Владимирской области (известно с XV века, упоминается в духовных грамотах московских князей) или село Махрово в Клинском районе Подмосковья. Также есть деревня Махровщина в Витебской области Беларуси. Носитель фамилии Махровский, скорее всего, выходец из одного из этих сёл.

Основа «Махр-» неочевидна. Самое правдоподобное объяснение — от древнерусского личного имени Махр, которое является народной формой крестильного имени Макарий (от греческого «макариос» — блаженный, счастливый). В русской традиции такие сокращения были обычны: Макар — Махр. Менее вероятна связь с диалектным словом «махра» — так в некоторых говорах называли лохмотья, бахрому, неряшливого человека. Но прозвище Махра могло закрепиться за неопрятным человеком, однако в основе топонимов чаще лежат личные имена, а не нарицательная лексика.

Суффикс -ск- в фамилиях на -ский/ -цкий в XVII–XIX веках был маркером либо шляхетского происхождения (в Речи Посполитой), либо принадлежности к духовенству (семинарские фамилии), либо просто указывал на место жительства. В случае с Махровской нет оснований считать её исключительно дворянской или поповской — она могла появиться у крестьянина, переселившегося из села Махра в другую губернию.

Форма Махровская — женский вариант. Мужская — Махровский. Ударение, по аналогии с большинством фамилий на -ский, падает на второй слог: Махро́вская. Встречаются варианты написания через «а» (Махравская) — это следствие акающего произношения, но орфографически верна форма с «о» в корне. Родственных фамилий несколько: Махров, Махрин, Махортов — все они восходят к тому же корню, но образованы разными суффиксами.