Фамилия Падалески — редкий случай, когда польское происхождение почти не вызывает сомнений, но точное значение основы теряется в диалектах. Она образована по типичной польской модели с суффиксом -ский (-ski), который в шляхетской среде указывал на принадлежность к месту или роду. В русском языке такая фамилия могла закрепиться у потомков выходцев из Речи Посполитой, перешедших на службу или переселившихся в восточные губернии.

Основа «Падал-» или «Падале-» скорее всего восходит к польскому глаголу padać («падать») или к прозвищу Padalec. В польских говорах padalec — это медяница, безногая ящерица, которую в народе считали змеей и связывали с чем-то скользким, неприятным или ленивым. Прозвище Падалец могли дать человеку медлительному, вялому или, наоборот, тому, кто «падает» в переносном смысле — впадает в уныние, низко кланяется. Менее вероятна, но возможна связь с топонимом: в Польше есть несколько деревень с названием Падалево (Padalewo), от которых и образовали фамилию по принципу «тот, кто из Падалева».

В русском бытовании фамилия встречается в единичных записях, в основном на юге и западе страны, а также в Сибири, куда переселенцы привезли её в XIX веке. Вариант написания с «е» (Падалески, а не Падальски) говорит о том, что фамилия не прошла полную русификацию: польский суффикс -ski сохранился без замены на русское -ский, что типично для фамилий мелкой шляхты, которая не стремилась адаптировать окончание под местные нормы.

Родственные фамилии — Падалко, Падалец, Падальский — встречаются чаще, но Падалески стоит особняком. Если в основе действительно лежит прозвище от «падлец» (в польских говорах — негодяй, подлец), то фамилия могла быть охранительной: предки намеренно брали «плохое» имя, чтобы отвести сглаз. Однако более прозаичная версия — связь с местом жительства — выглядит надёжнее, поскольку в польской ономастике топонимические фамилии на -ski составляют большинство.