Фамилия Пятисотский — один из тех редких случаев, когда в основе лежит не имя, не профессия и не географическое название, а число. И число это не простое: «пятьсот». В русской ономастике числительные в фамилиях встречаются, но обычно в форме порядковых (Третьяков, Седов) или количественных малого разряда (Шестаков, Сорокин). Пятисотский стоит особняком: суффикс -ск- указывает на принадлежность к чему-то или происхождение от чего-то, а окончание -ий типично для фамилий дворянского или семинарского образца.

Самая вероятная версия — фамилия семинарская. В духовных училищах и семинариях XVIII–XIX веков ученикам часто давали «искусственные» фамилии по торжественным или церковным понятиям. Пятисотский мог возникнуть как прозвище, связанное с числом 500: либо по номеру класса (например, 500-й по списку), либо по какому-то символическому значению (пятьсот лет, пятьсот рублей вклада). Однако есть и другая, более прозаичная гипотеза: фамилия могла закрепиться за человеком, который служил в отряде численностью в пятьсот человек — например, в стрелецком пятисотенном приказе или в казачьей сотне. В таком случае Пятисотский — это не столько прозвище, сколько должностная характеристика: командир пятисотенного отряда.

Суффикс -ск- в русских фамилиях чаще всего указывает на географическое происхождение (Тверской, Ростовский), но для Пятисотского географической привязки не существует — нет ни села, ни реки с названием «Пятисотка». Это косвенно подтверждает искусственное или служебное происхождение. Фамилия очень редкая, в современных справочниках и телефонных книгах встречается единично, в основном в центральной России. Это говорит о том, что род, скорее всего, был немногочисленным, а фамилия не получила массового распространения через крестьянскую среду.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями (Пятаков, Пятин, Пятибратов), то Пятисотский явно выбивается из ряда: он не от «пяти» и не от «пятого», а от сотни. Возможно, в основе лежало прозвище Пятисотый — так могли назвать человека, который чем-то выделялся среди пятисот других, или того, кто владел пятью сотнями чего-то (например, голов скота). Но без письменных источников XVII–XVIII веков точную причину установить трудно. Ясно одно: фамилия не бытовая, а книжная или служебная, и её носитель в прошлом почти наверняка имел отношение к церковному образованию или к военно-административной структуре.