Фамилия Петельский образована от прозвища Петель, и чтобы понять её смысл, нужно разобраться, что стояло за этим словом в народной речи. Основа здесь — нарицательное «петель» или «петля», то есть верёвка, лента или нить, перегнутая вдвое и сложенная так, что ею можно охватить, затянуть или продеть что-либо. Отсюда первая, самая прямая версия: предок носителей этой фамилии занимался изготовлением петель-застёжек, навесок для дверей, окон или сундуков. Ремесло было ходовым, а прозвище по роду занятий — естественным способом закрепить за человеком его место в общине.

Но у прозвища есть и второе, менее приятное прочтение. В русском языке слово «петля» издавна связывали с виселицей, а потому Петелем могли прозвать человека буйного, склонного к неблагонравным поступкам, того, кто, по мнению окружающих, заслуживал петли. Такая версия не менее правдоподобна: прозвища нередко давались с изрядной долей иронии или даже угрозы, и закрепившееся за человеком слово могло отражать не профессию, а его нрав или дурную славу.

Сам формант -ский указывает на более позднюю, «дворянскую» или шляхетскую модель образования фамилий, распространённую у польского и западнорусского дворянства, хотя в XIX веке такие фамилии активно принимали и крестьяне, и мещане. В случае с Петельским суффикс -ский мог прикрепиться к прозвищу уже тогда, когда потомки Петеля оформляли фамилию по образцу землевладельческих родов. Впрочем, не исключено и географическое происхождение: в Польше и на западе России встречались топонимы вроде Петелин, Петлино, от названия которых тоже могли образовать фамилию на -ский. Но для русской почвы более органичным выглядит путь от прозвища.

Позже прозвище Петель, изначально присоединённое к наследственному имени, полностью заменило его и в повседневной жизни, и в официальных документах, дав начало фамилии Петельский. Однозначно сказать, какая из версий верна для конкретного рода, без генеалогических изысканий нельзя, но обе они укладываются в типичные для русской ономастики модели: прозвища по ремеслу и прозвища по характеру одинаково часто становились основами фамилий.