Фамилия Немоловський звучит как типичная польская или украинская фамилия с суффиксом -ський/-ский, который в прошлом указывал на принадлежность к месту или роду. Однако её основа — Немол- — неочевидна и заставляет искать корни не в географии, а в прозвище или личном имени.

Скорее всего, в основе лежит древнерусское или украинское слово «немол» или «немолий». В диалектах «немол» могло означать «неутомимый», «не знающий усталости» (от «мол» — работа, усилие). Но более вероятна связь с глаголом «молити» — просить, молить. Тогда «Немол» — это человек, который не молится, не просит, то есть упрямый, независимый или даже безбожник. В среде крестьян или казаков такое прозвище давали за характер, а не за веру.

По модели образования фамилия относится к типу «прозвище + суффикс принадлежности». Сначала появилось прозвище Немол, затем его дети стали Немоленко или Немолович, а позднее, под влиянием шляхетской моды на -ский, закрепилась форма Немоловський. В польской традиции суффикс -овский часто присоединяли к названиям сёл, но в данном случае села с корнем Немол- не зафиксированы, что подтверждает прозвищное происхождение.

Географически фамилия встречается в основном на западе Украины — в Волынской, Ровенской, Житомирской областях, а также среди потомков переселенцев в Беларуси. В России форма «Немоловский» редка и почти всегда указывает на украинские или польские корни предка.

Среди известных носителей фамилия не получила широкой известности, что типично для фамилий, возникших в среде рядового казачества или крестьянства. Немоловськие, скорее всего, были людьми незнатного происхождения — их предок получил прозвище за строптивый нрав или нежелание подчиняться общим правилам, и это прозвище закрепилось в роду на несколько поколений, пока не оформилось в фамилию.