Фамилия Вольнянская — женская форма фамилии Вольнянский, и её происхождение напрямую связано с прозвищем Вольный. В старину «вольным» называли свободного, независимого человека, не находившегося в крепостной зависимости или на службе. Это прозвище указывало на социальное положение предка: в среде, где большинство было привязано к земле или господину, прозвище Вольный выделяло человека, подчёркивало его особый статус. По этой же модели образованы фамилии Вольнов, Вольнянский и другие однокоренные.

Однако у фамилии есть и вторая, не менее вероятная версия. Она восходит к топониму Вольнянск — городу районного значения в Запорожской области Украины, административному центру Вольнянского района. В этом случае фамилия Вольнянская указывает на уроженца или жителя этого города. Такие «географические» фамилии были распространены: человек, переселившийся в другую местность, получал прозвище по прежнему месту жительства, которое со временем закреплялось за его потомками.

Суффикс -ск- в фамилии типичен для дворянских и шляхетских фамилий, а также для фамилий, образованных от названий населённых пунктов. Он придаёт фамилии «официальное» звучание и чаще встречался у людей, имевших отношение к административным или военным сословиям. Впрочем, в XIX веке такие фамилии могли получить и крестьяне, переселившиеся в другие губернии.

Обе версии — от прозвища и от топонима — имеют право на существование, и окончательный ответ можно дать только после генеалогического исследования. Но в любом случае фамилия Вольнянская хранит память о свободе — либо личной, либо связанной с местом, где эта свобода была возможна.