Фамилия Циолковская известна благодаря знаменитому учёному, но её происхождение лежит в обычной географической привязке. Это типичная «польская» фамилия на -ский/-ская, которая указывает на владельческий или топонимический признак. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, образованных от имени или прозвища отца, модель на -ский в среде польской шляхты означала принадлежность к местности: «тот, кто из такого-то места». Основа Циолков- восходит к названию населённого пункта — скорее всего, деревни Циолково (Ciołkowo) или Цёлки (Ciołki) на территории современной Польши, Беларуси или Украины. В польском языке слово ciołek означает «телёнок», а в переносном смысле — «неопытный юнец», «простак». Соответственно, Циолково — это «место, где держат телят» или «деревня, принадлежащая человеку по прозвищу Телёнок». Фамилия Циолковский (а женская форма Циолковская) закрепилась за теми, кто владел землёй в Циолкове или происходил оттуда.

Интересно, что фамилия имеет чёткий сословный отпечаток. В Речи Посполитой окончание -ский было маркером шляхетского происхождения, хотя позже его носили и крестьяне, переселившиеся из шляхетских имений. Поэтому предки Константина Циолковского — обедневшие дворяне герба Ястршембец — вполне вписываются в эту модель: они либо владели Циолковом, либо получили фамилию по названию родового гнезда. В русском контексте фамилия сохранила польское написание через «ио» (а не «ё»), что нередко вызывало путаницу при произношении: Циолковский, а не Цёлковский. Женская форма Циолковская встречается реже мужской, но в ономастике она всегда производна — от фамилии мужа или отца. Никакого самостоятельного значения у неё нет: она лишь указывает на то, что носительница — женщина из рода Циолковских. Если искать однокоренные фамилии, то это Циолков, Цёлков, Цёлкин — все они восходят к тому же «телячьему» корню, но образованы по другим моделям (без шляхетского суффикса).