Фамилия Замольская — яркий пример «географической» фамилии, образованной по модели, типичной для польской и западнорусской шляхты. Суффикс -ск-/-цк- указывает на связь с местностью: такую фамилию получал человек, владевший землёй в определённом месте или происходивший оттуда. Основа «Замоль-» почти наверняка восходит к названию населённого пункта с корнем «мол» или «моль».

Самый вероятный вариант — топоним Замолье. Такие названия встречаются в Беларуси и на западе России. «Моль» в славянской топонимике могло означать либо мелкое насекомое (прозвище по характеру местности, где было много моли), либо, что правдоподобнее, быть вариантом слова «мол» — насыпь, дамба, возвышенность у воды. В таком случае Замолье — это «земля за молом» или «поселение за речной насыпью». Фамилия Замольский/Замольская закреплялась за помещиком, которому принадлежала эта земля, или за крестьянином, переселившимся из тех краёв.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с прозвищем Моль. В старину «молью» могли назвать мелкого, суетливого или прижимистого человека. Тогда Замольский — это «тот, кто за Молью», то есть сын или потомок человека с таким прозвищем. Однако для фамилий на -ский такая модель редка: они почти всегда «географические», а не патронимические. Поэтому версия с названием села или урочища Замолье — основная.

В написании фамилии есть одна особенность: ударение. В русском языке оно чаще падает на второй слог — ЗамОльская, что соответствует ударению в предполагаемом топониме (ЗамОлье). В польском же произношении ударение было бы на предпоследний слог — ЗамОльская, но для носителей это не принципиально.

Фамилия не относится к числу массовых. Её носители — потомки либо обедневшей шляхты из западных губерний Российской империи, либо крестьян, получивших фамилию по месту выхода. Встречается она в основном в Беларуси, на Смоленщине и в северо-западных областях России. Среди известных людей с этой фамилией нет громких исторических фигур, что типично для дворянских фамилий, не попавших в высшие слои аристократии.