Фамилия Златорунская — редкий случай, когда прозвище или мирское имя, лёгшее в основу, образовано не от профессии или внешности, а от поэтичного оборота. Основа здесь — «златорунный», то есть «золоторунный», «с золотым руном». В древнерусской и церковнославянской традиции «злато» — это золото, а «руно» — шерсть, овечья шкура. Прямая отсылка — к древнегреческому мифу о золотом руне, но вряд ли крестьянин или ремесленник XV–XVII веков называл себя в честь аргонавтов. Скорее, прозвище Златорун или Златорунный давали человеку за светлые, золотистые волосы или бороду, которые сравнивали с драгоценной шерстью. Это метафорическое прозвище, типичное для народной ономастики, где внешность описывали ярко и образно.

Фамилия образована по модели притяжательных прилагательных на -ский/-цкий, характерной для польской, украинской и западнорусской шляхты. Суффикс -ск- указывает на принадлежность к роду или местности: Златорунский — «сын или потомок Златоруна». Вариант с окончанием -ая (Златорунская) — женская форма, закрепившаяся в русской традиции как фамилия для женщин, но исторически фамилия могла звучать и как Златорунский. Такая модель типична для дворянских и духовных фамилий, но не обязательно указывает на высокое происхождение: в XIX веке её нередко давали семинаристам при поступлении — красивые, книжные фамилии придумывали наставники, чтобы заменить неблагозвучные крестьянские прозвища. В случае со Златорунской это особенно вероятно: слишком уж литературно звучит основа для бытового прозвища.

География фамилии узкая. В дореволюционных источниках Златорунские изредка встречаются среди духовенства южных и центральных губерний — Киевской, Харьковской, Полтавской. После революции фамилия почти исчезла: по переписям XX–XXI веков в России и странах бывшего СССР насчитывается не более нескольких десятков носительниц. Вариант написания с -ая на конце — исключительно женский; мужская форма Златорунский ещё реже. С точки зрения словообразования фамилия уникальна: в русском ономастиконе нет другой фамилии с корнем «златорун-», что делает её почти стопроцентным маркером семинарского или искусственного происхождения.

Итог: фамилия Златорунская, скорее всего, не народная, а книжная. Её могли дать в семинарии сыну священника или мещанина с прозвищем Златорун, либо сочинили как «красивую» фамилию для выпускника духовного училища. Корень отсылает к светлым волосам или бороде, а суффикс -ск- — к польско-украинской традиции фамилий. Носительницам этой фамилии стоит искать предков среди духовного сословия или малороссийской шляхты, а не в крестьянской среде.