Фамилия Радомских принадлежит к характерному для северных и центральных областей России типу фамилий на -их/-ых. Такая модель образования указывает на принадлежность к роду или семье: Радомских — буквально «из семьи Радомских» или «те, кто живут у Радома». В отличие от более распространённых фамилий на -ов/-ев, которые фиксировали одного конкретного предка, окончание -их/-ых закрепляло целую семейную группу, что делает эту форму особенно интересной для историков быта. Носители таких фамилий чаще всего встречались в старых переписях Вологодской, Архангельской, Вятской губерний, а также в Зауралье.

Основа фамилии — Радом. Здесь возможны два равноправных объяснения. Первое: от топонима Радом — названия населённых пунктов. В России есть несколько деревень с таким именем, например в Тверской и Псковской областях, а также польский город Радом. Переселенцы из этих мест получали прозвище Радомские, которое затем закрепилось как фамилия. Второе: от личного имени или прозвища Радом, которое могло быть сокращением от славянского двусоставного имени Радомир (рад — «радость, забота» + мир). В этом случае Радом — народная форма, а фамилия означает «потомок Радома».

Суффикс -ск- в основе (Радом-ск-их) указывает на то, что фамилия образована от географического названия или от имени, оформленного по модели княжеских и дворянских фамилий. Однако в крестьянской среде такие фамилии на -ских/-цких нередко возникали стихийно, без связи с дворянством: их давали по месту выхода семьи. Таким образом, предки носителей фамилии Радомских могли быть выходцами из деревни Радом или же людьми, чей родоначальник носил имя Радом.

Встречаются и более редкие варианты написания — Радомский, Радомская, но форма Радомских — именно множественно-притяжательная, типичная для семейного прозвища. В дореволюционных документах такие фамилии часто фиксировались без изменений по падежам, что отличало их от «обычных» фамилий на -ов. Поиск по конкретным носителям фамилии Радомских в исторических источниках пока не дал громких имён, но это не редкость: многие фамилии этого типа остались в локальной истории отдельных волостей и уездов.