Фамилия Паяновская — типичный пример «географической» фамилии, образованной по модели, характерной для польской, украинской и западнорусской шляхты. Суффикс -ск- указывает на связь с местностью: такую фамилию получал либо владелец поместья, либо выходец из населённого пункта с похожим названием. В основе лежит корень «паян» — слово неочевидное, но имеющее несколько объяснений.

Самая вероятная версия: фамилия происходит от названия села или хутора Паяново, Паяновка или Паяны. Такие топонимы встречаются в западных регионах бывшей Речи Посполитой — на территории современной Беларуси, Украины и восточной Польши. В свою очередь, название села могло пойти от прозвища или имени Паян. В польском языке «paj» означает «басня», «выдумка», а «pajać» — «болтать», «пустословить». Таким образом, прозвище Паян мог получить говорун, любитель рассказывать небылицы или даже балагур.

Менее распространённая гипотеза связывает фамилию с диалектным словом «пай» — доля, часть. В этом случае Паян — человек, получивший надел земли (пай), а Паяновские — его потомки или жители его надела. Однако эта версия слабее, так как суффикс -ан- редко образует прозвища от «пай»; чаще встречаются формы Паев, Паевский.

Фамилия Паяновская — женская форма; мужской вариант — Паяновский. По сословной принадлежности носители этой фамилии в XIX веке чаще всего были мещанами или однодворцами (в южных губерниях), реже — дворянами, если фамилия закреплялась за владельцами имения. Встречаемость фамилии невысока, она сосредоточена в основном на западе России и в Беларуси, что подтверждает её польско-литовские корни.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, Паяновская стоит в одном ряду с Паянович, Паянов, Паяновский. Последняя форма (с -овск-) — результат русификации польской модели на -owski, когда окончание адаптировали под русскую грамматику. В документах XVIII–XIX веков можно встретить колебания в написании: Паяновская и Паяновска, что отражает диалектное произношение.