Фамилия Воронковальская — редкий случай двойной основы, где соединились два самостоятельных слова: «ворон» (или «ворона») и «вальский». Такая конструкция сразу наводит на мысль о происхождении от географического названия — скорее всего, от имени населённого пункта вроде Воронково или Воронки с добавлением уточняющей части «-вальская». Второй корень «валь-» может восходить к балтийскому или западнославянскому слову со значением «вал», «насыпь», «земляной укреплённый рубеж», либо к немецкому «Wald» (лес) в старой передаче через польский. В таком случае Воронковальская — это указание на место: «деревня Воронково у вала (или у леса)».

Фамилия образована по типичной для дворянства и духовенства модели на «-ский»: такую форму получали владельцы имений или выходцы из сёл и местечек. Суффикс «-ск-» указывает на принадлежность к чему-то, поэтому Воронковальский (а женская форма — Воронковальская) буквально значит «из Воронковальска» или «относящийся к Воронковой Вале». Сама фамилия могла появиться в западных губерниях Российской империи — на территории современной Беларуси, Украины или в бывших польских землях, где часто встречались составные топонимы с корнями славянского и балтийского происхождения.

Возможна и более прозаичная версия: фамилию могли дать по прозвищу, где «ворон» — тёмный цвет волос или мрачный нрав, а «вальский» — указание на то, что человек родом из местности под названием Валы (например, село Валы в Черниговской губернии). Тогда Воронковальский — это «ворон из Валов», то есть прозвище, закрепившееся за переселенцем.

Однозначной этимологии нет из-за редкости фамилии. В современных базах она почти не встречается, что говорит или об угасании рода, или о смене написания на более короткое (Воронков, Вороновский). Версия с дворянским происхождением правдоподобнее, чем с крестьянским, потому что для простых людей двойные фамилии были нетипичны — их чаще носили шляхта и священники.