Фамилия Петровоськин — редкий случай двойного отчества, где к основе добавили не один, а два патронимических суффикса. Разберём её по частям: корень «Петр-» восходит к каноническому имени Пётр (от греческого «петрос» — камень). Затем идёт суффикс «-ов-», образующий фамилию Петров — «сын Петра». Но на этом словообразование не остановилось: к Петрову прибавили ещё один суффикс — «-оськ-», а затем окончание «-ин». Получилась модель «Петров-оськ-ин», то есть «чей?» — Петровоськин.

Такая двойная патронимическая конструкция — редкость. Обычно фамилии на «-оськин» образуются напрямую от имени или прозвища с суффиксом «-оська» (например, Васька → Васькин, но не Васькоскин). Здесь же в основе лежит уже готовая фамилия Петров. Вероятно, в документах или бытовой речи человека, носившего фамилию Петров, называли «Петров Оська» или «Петровоська» — уменьшительно-пренебрежительно, по имени Осип (Иосиф) или от прозвища Оська (от «ось» — центральная часть колеса). Со временем это двойное прозвание закрепилось как фамилия для его потомков.

Географически фамилия Петровоськин почти не встречается. По данным открытых источников, она единична и может быть локализована в центральных или южных регионах России, где были распространены двойные фамилии и прозвища с уменьшительными суффиксами. Сословно предки, скорее всего, относились к крестьянам или мещанам — в дворянской среде такие громоздкие конструкции не приживались.

Спорных версий две. Первая: «Петровоськин» мог возникнуть как искажение при переписи — писарь записал Петрова с припиской «Оськин» слитно. Вторая: основа «оськ-» могла быть не от имени, а от прозвища, связанного с ремеслом (например, ось для телеги). Но правдоподобнее первая версия — двойное отчество, где второе имя (Осип) дало прозвище, а затем фамилию. Так что Петровоськины — это потомки Петрова, которого в быту звали Оськой.