Фамилия Желтовские — это вариант фамилии Желтовский, а значит, и её история та же: она образована от прозвища или именования предка. Если смотреть на суффикс, то форма на -ский сразу указывает на польское или западнорусское происхождение (в Великом княжестве Литовском такие фамилии давали шляхте, а в России — священникам или выходцам из этих земель). Окончание -ие (Желтовские) — это форма множественного числа, типичная для дворянских родов: так обозначали весь род целиком («дом Желтовских»). Позже эта форма закрепилась как фамилия и в крестьянской среде, особенно на западе и юге России.

Основа фамилии — Желтый, Желтовый. Тут несколько версий, и все они рабочие. Первая: предок занимался окрашиванием тканей или бумаги в жёлтый цвет — ремесло красильщика давало устойчивые прозвища. Вторая, более неожиданная: в Петербурге XIX века легковых извозчиков, приезжавших зимой на заработки из деревень, в насмешку называли «желтовыми» (по цвету полости или тулупа). Если предок был таким извозчиком, прозвище могло закрепиться за семьёй. Третья версия — топонимическая: на карте есть мыс Жёлтый на Камчатке, село Жёлтый Яр в Еврейской автономной области, а также множество деревень с корнем «желт-» в Беларуси и на Украине. Родоначальник мог получить фамилию по месту, откуда пришёл.

Разница между Желтовским и Желтовскими — чисто грамматическая. В документах XVIII–XIX веков одну и ту же семью могли записать и так, и этак. Сегодня фамилия Желтовские встречается редко, в основном в западных областях России и в Беларуси, что подтверждает её западнорусские корни. Точное время возникновения не установлено, но по модели образования фамилия — типичный памятник славянской ономастики, где прозвище по цвету, занятию или месту превратилось в родовое имя.