Фамилия Петровсков — редкий пример, где соединились два популярных суффикса: -ов и -ск-. Обычно мы видим что-то одно: либо Петров (от имени Пётр), либо Петровский (от географического названия или семинарская фамилия). Здесь же суффиксальный «слоеный пирог»: основа Петр → суффикс принадлежности -ов (чей? — Петров) → суффикс -ск- (указывающий на происхождение или принадлежность к месту) → окончание. Получается «Петровсков» — это как «из рода Петровых», но с дополнительным оттенком, который часто встречался у польской шляхты или в западнорусских землях.

Вероятнее всего, фамилия сформировалась не в центральной России, а на территориях, где смешивались русская, польская и украинская традиции именования — например, на Смоленщине, в Беларуси или на западе Брянской области. Там модель «Петров-ский» была распространена, а конечное «-ов» могло закрепиться из-за влияния местных говоров или при адаптации фамилии в русских документах. Другая версия — что фамилия образована от названия населённого пункта вроде Петровск или Петровское, но с прибавлением дополнительного -ов для указания на конкретную ветвь рода: «Петровсков» — тот, кто из Петровского (или Петровска) и при этом из семьи Петровых.

Корень здесь очевидный — каноническое имя Пётр (от греческого «камень»). Изначально прозвищем или отчеством «Петров» называли сына Петра. Когда же возникла потребность различать множество семей Петровых, к фамилии добавили суффикс -ск-, и она стала звучать более книжно и «дворянски». Однако в отличие от фамилий типа Петровский, которые часто давали в духовных семинариях, Петровсков — скорее бытовая, народная форма: её могли записать писарю на слух, соединив два способа именования.

Социальный состав носителей мог быть разным: от крестьян, получивших фамилию при переписи, до мелкопоместных дворян, чей род вёл происхождение из конкретной деревни. Сегодня фамилия встречается редко, преимущественно в России и Беларуси, и её носители часто даже не подозревают, что в их фамилии «спрятано» двойное указание на предка — и на имя Пётр, и на место, где жили его потомки.