Фамилия Мышеловская — один из тех редких случаев, когда прозвище, лёгшее в основу, сохранилось почти без изменений и понятно без словаря. Корень здесь — «мышелов», то есть тот, кто ловит мышей. На первый взгляд это могло быть прозвище кота, но в русской антропонимии так называли человека. Чаще всего — крестьянина или ремесленника, который промышлял истреблением грызунов в амбарах, житницах или на судах. В условиях деревенского хозяйства мыши были серьёзной угрозой для урожая, и человек с таким занятием был востребован, хотя занятие это считалось низким и не престижным.

Суффикс -ск- указывает на географическую или, реже, дворянскую модель образования. В данном случае перед нами типичная «географическая» фамилия: прозвище Мышелов превратилось в название поселения — Мышеловка, Мышелово, а житель такого места становился Мышеловским. Так что Мышеловская — это либо фамилия, данная по названию деревни или хутора, где жил первопредок, либо, что реже, искусственная фамилия, образованная в семинарской среде от того же корня (семинаристам могли давать фамилии по принципу «от противного» — от унизительных прозвищ). Однако версия с реальным топонимом выглядит убедительнее: в исторических документах встречаются названия вроде Мышеловка в разных губерниях, особенно на юге России.

Форму «Мышеловская» (а не Мышелов) носила, скорее всего, женщина, но в современном русском языке фамилия закрепилась как склоняемая и для мужчин, и для женщин. Мужской вариант — Мышеловский. По сословной принадлежности предки могли быть крестьянами или мещанами — дворянские роды с такой фамилией не известны, и в «Общем гербовнике» её нет. Встречается фамилия преимущественно в центральных и южных областях России, а также в Беларуси и на Украине, что подтверждает её восточнославянское происхождение.

В ономастике фамилия Мышеловская стоит в одном ряду с такими же «ремесленными» фамилиями, как Крысолов, Блохин, Клопов — все они образованы от названий занятий, связанных с борьбой с вредителями. Но если Блохины и Клоповы встречаются часто, то Мышеловские — редкость, что делает фамилию особенно характерной для локального прозвища, не успевшего широко распространиться.