Фамилия Понамаревский звучит нарочито книжно, даже церемонно, и в этом её главная загадка. В основе лежит простое и очень распространённое прозвище Пономарь, но оформлено оно редким для таких случаев суффиксом -ский. В народе таких людей чаще называли Пономарёвыми, а форма на -ский выдаёт либо выходца из церковной среды, либо человека, получившего фамилию уже в более позднее время, когда фамилии «облагораживали» под польский или украинский образец.

Прозвище Пономарь восходит к нарицательному «пономарь» — так называли церковнослужителя, в обязанности которого входило зажигать свечи, готовить кадило, прислуживать в алтаре и звонить в колокола. Вполне возможно, что основатель рода Понамаревских действительно нёс это послушание в храме, хотя прозвище могло закрепиться и за его сыном или работником. Замена гласного «о» на «а» в первом слоге объясняется историческими изменениями или влиянием «акающих» говоров, где безударный «о» звучит как «а».

Прозвище, а затем и фамилия, зафиксированы в документах XVI–XVII веков: Ивашко Пономарев, старожидец, 1523 год; Гришко Ярефеев, сын Пономарек, тюменский житель, 1687 год; Ананья Андреев Пономарев, земский судья в Верхотурье, 1665 год; Арешка Пономарек, невельский крестьянин, 1654 год. Эти записи показывают, что прозвище было широко распространено в разных сословиях — от крестьян до земских судей.

Сам суффикс -ский в фамилии Понамаревский указывает на притяжательное значение «относящийся к Понамарю», но в отличие от патронимических -ов/-ев, он чаще встречался у дворянства и духовенства. Для простого пономаря такая форма — редкость. Скорее всего, фамилию дали не самому церковнослужителю, а его потомку, который отошёл от церковной службы, но хотел сохранить память о роде. Позже прозвище Пономарь, изначально присоединённое к наследственному имени, полностью заменило его как в повседневной жизни, так и в официальных документах, а форма Понамаревский закрепилась как более торжественный вариант той же фамилии.