Фамилия Великорецкая — женская форма фамилии Великорецкий, и её основа прозрачна: это прилагательное, образованное от топонима Великая Река. Носитель такой фамилии, скорее всего, происходил из местности, которая называлась Великорецкое или Великая Река. Самый известный географический объект с таким названием — река Великая в Кировской области, на берегах которой стоит село Великорецкое. Именно там находится знаменитый Великорецкий крестный ход, один из старейших в России. Поэтому фамилия Великорецкий/Великорецкая имеет ярко выраженную региональную привязку к Вятскому краю.

Модель образования типична для русских фамилий знатного или духовного происхождения. Суффикс -ск- указывает на принадлежность к месту или владение им. В дворянской среде такие фамилии давали по названию вотчины или поместья, но на Вятке эта модель была распространена и среди крестьян, особенно тех, кто переселялся из одного села в другое. Священники, получавшие фамилии при выходе из духовных училищ, тоже часто брали их по названию своего прихода или храма. Таким образом, предок по мужской линии мог быть как помещиком из местности Великая Река, так и крестьянином-переселенцем, которого записали по месту прежнего жительства, или священником, служившим в Великорецком приходе.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые образуются от имени или прозвища отца, фамилии на -ский изначально были более книжными и статусными. В XIX веке их часто давали семинаристам, заменяя неблагозвучные или простонародные фамилии на более благородные. Однако в случае с Великорецкими это не искусственная семинарская переделка, а прямой топоним, который мог возникнуть естественным путём у жителей села Великорецкого.

Встречаются и варианты написания через «о» — Великорецкой, что отражает старую орфографию или диалектное произношение. Но современная норма — окончание -ая для женской формы. Сравните с однокоренными фамилиями: Великоречин, Великоречкин, которые образованы уже по другой, патронимической модели, от прозвища «Великоречка» — человека, пришедшего с Великой Реки. Фамилия Великорецкая стоит в этом ряду особняком, сохраняя прямую связь с местом, а не с прозвищем.