Фамилия Павалакий — редкий гость в русском ономастиконе, и её происхождение почти наверняка связано с украинским или белорусским ареалом. В основе лежит суффикс -ий, который в восточнославянских фамилиях часто указывает на прилагательное, отвечающее на вопрос «чей?» или «какой?». Однако в данном случае суффикс -ацк-/-ацьк- (в украинском произношении -ацький) — это типичный украинский суффикс фамилий, аналогичный русскому -ский. То есть Павалакий — это русифицированная или упрощённая форма украинской фамилии Павалацький (Павалацкий).

Корень «Павал-» — это фонетический вариант имени Павел. В украинском языке имя Павло в бытовой речи могло давать формы Павал, Паваль, особенно в говорах, где «в» перед согласным переходит в «у» неслоговое, а затем выпадает или изменяется. Таким образом, Павалакий — это «Павловский» или «принадлежащий Павлу», но не в прямом патронимическом смысле (сын Павла), а скорее как прозвище по имени отца или хозяина. Возможна и вторая версия: основа «павал» может быть связана с диалектным украинским словом «пава» — самка павлина. В таком случае Павалакий — это прозвище человека, которого сравнивали с павлином за гордую осанку, яркую одежду или медлительность. Суффикс -ацький в этом случае указывает на отношение: «павлиний», «подобный павлину».

География фамилии сегодня размыта, но её следы ведут в западные области Украины, откуда она могла попасть в Россию в XIX–XX веках. В дореволюционных метрических книгах она почти не встречается, что говорит о её позднем закреплении или локальном бытовании. Интересно, что в русском написании фамилия часто теряла мягкий знак (Павалакий вместо Павалацький), а окончание -ий закрепилось под влиянием русских фамилий на -ий (типа Толстой, Благовещенский). Сравните с однокоренными фамилиями Павловский, Павлюк — Павалакий стоит особняком, сохраняя диалектную огласовку корня.