Фамилия Улемский — редкий случай, когда географическая основа спорит с прозвищной, и каждая версия по-своему убедительна. Начнём с самого прямого пути: суффикс -ский указывает на дворянское или шляхетское происхождение, либо на связь с топонимом. В польской и западнорусской традиции такие фамилии часто давали по названию поместья или местечка. Если искать топоним Улем, Улемы или Улемль, то он встречается в исторических землях Речи Посполитой — например, деревня Улемль (ныне Калужская область) или урочища с похожим корнем. В этом случае предок был владельцем или жителем такого места, а фамилия закрепилась при переходе к потомственному именованию.

Вторая версия отталкивается от диалектного слова «улем», которое в некоторых говорах означало «улей» или «борть» (дупло для диких пчёл). Пчеловодство на Руси было промыслом не для всех: бортники пользовались уважением, а их навыки передавались по наследству. Тогда Улемский — потомок бортника, добытчика мёда и воска. Эта версия проигрывает в частоте, но выигрывает в яркости: прозвище Улем могло прирасти к человеку, который держал пасеку или славился знанием лесного пчеловодства.

Третий вариант — от личного имени Улем, которое могло быть производной формой от Ульяна (женское) или от редкого канонического имени, например Иулиан. В крестьянской среде отчество легко переходило в фамилию: сын Улема становился Улемским. Но здесь есть сложность: суффикс -ский для отчеств не характерен, он скорее маркер сословной или территориальной принадлежности. Поэтому эту версию стоит считать вспомогательной.

Однокоренных фамилий немного — Улемов, Улемин, но они встречаются ещё реже. Улемский явно тяготеет к западным областям России, а также к Беларуси и Украине, где -ские фамилии особенно распространены. В дореволюционных документах фамилия могла писаться через «ы» — Улымский, что иногда путают с Улымским от топонима Улым (например, посёлок в Вологодской области), но это разные корни.

Итог: скорее всего, Улемский — фамилия, закрепившаяся за выходцем из села или поместья Улемль, либо за потомком бортника. Географическая версия кажется более системной, но прозвищная не менее правдоподобна, особенно если в роду сохранились предания о пасечном деле.