Фамилия Полетский звучит так, будто за ней стоит указание на место — типичный «географический» суффикс -ск- отсылает к названию населённого пункта: Полетск, Полета или Полетье. Однако на карте России и соседних стран нет топонима Полетск в качестве города или села, известного широко. Скорее всего, речь о микротопониме: так мог называться хутор, урочище, выселок или даже часть большого села. В таком случае фамилия Полетский — это ответ на вопрос «откуда родом?», который давали крестьянину или мещанину при переписи: «из Полетского».

Менее очевидная, но возможная версия отталкивается от прозвища Полёт. В русских говорах «полёт» могло означать не только движение в воздухе, но и размах, удаль, скорый нрав. Человека с таким прозвищем могли назвать Полёт, а его потомков — Полетскими, по модели образования фамилий на -ский от прозвищ (ср. Бойкий — Бойковский, Удалой — Удальцовский). Правда, эта версия слабее: прозвища редко превращались в фамилии на -ский без промежуточного топонима, а если такое случалось, то чаще у дворян или духовенства.

Интересно, что фамилия Полетский — редкая. Она не встречается в массовых списках однодворцев, купечества или духовенства XIX века, которые хорошо задокументированы. Это наводит на мысль, что фамилия могла возникнуть поздно, уже после отмены крепостного права, или бытовать в узком локальном ареале. Поиск в современных базах показывает, что носители Полетских встречаются в основном на юге России и в Поволжье — возможно, там и стоит искать исчезнувший хутор или деревню с похожим названием.

С точки зрения словообразования фамилия прозрачна: основа Пол- (от прозвища или топонима), суффикс -ет- (как в фамилиях Скоролетский, Быстролетский) и типовое окончание -ский. Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Поле́тский, хотя в устной речи нередко смещается на первый под влиянием слова «полёт». Написание с буквой «ё» в корне (Полётский) встречается, но редко и не меняет сути — это вариант, закрепившийся в документах из-за путаницы с «е» и «ё» в паспортных записях.