Фамилия Вонсовский — это польский или белорусский по происхождению ойконимический вариант. Она образована от названия населённого пункта Вонсово (польск. Wąsowo) или Вонсовице (Wąsowice). В основе названия лежит польское слово wąs — «ус». Такие топонимы, скорее всего, означали место, где жил человек с заметными усами, или же владение человека по прозвищу Вонс (Ус). Суффикс -ский (-ski) в польской традиции указывал на дворянское или шляхетское происхождение и привязку к родовому поместью: «из Вонсова». Поэтому Вонсовские — это, вероятнее всего, потомки польской или ополяченной шляхты, получившие фамилию по названию своего имения.

В русском языке фамилия закрепилась в форме Вонсовский, а не Усовский, из-за особенностей передачи польской носовой гласной ą. В польском она звучит как «он» (с носовым оттенком), и при переносе в русскую письменность её записали как «он», сохранив начальное «В» от корня. Если бы фамилия была чисто русской, она звучала бы как Усов (от «усы») или Усовский.

Стоит отметить, что фамилия Вонсовский редка и почти не встречается в центральной России, будучи сосредоточенной в западных регионах — на территории современной Беларуси, в бывших польских воеводствах и среди потомков польской эмиграции. В отличие от массовых фамилий вроде Иванов, Вонсовский чётко указывает на конкретную географическую точку происхождения рода. Наиболее известный носитель — советский физик Сергей Вонсовский, но его фамилия не связана с русским крестьянским прозвищем, а восходит именно к той самой польской топонимике.