Фамилия Амбартсумов — редкий пример того, как армянское имя легло в основу русской фамилии с помощью суффикса -ов. Корень здесь — армянское мужское имя Амбартсум (или Амбарцум), которое буквально переводится как «воскрешение» или «сияющий в небе». В армянской традиции это слово обозначает праздник Вознесения Господня — сороковой день после Пасхи, когда, по Евангелию, Христос вознёсся на небо.

Имя было популярно в армянской среде, а фамилию Амбартсумов получили уже потомки человека по имени Амбартсум, когда их стали записывать в русских документах. Суффикс -ов типичен для русской модели образования фамилий, но в данном случае он «прирос» к армянской основе, что и выдаёт историю: предки носителя фамилии жили на территории Российской империи, где при переписях или метриках армянские имена часто русифицировали именно таким способом.

Сам праздник Вознесения в народной армянской культуре имел и бытовой оттенок: молодые женщины и девушки проводили этот день в полях и горах, среди цветов и у родников. Считалось, что земля в этот период уже оплодотворена, и её животворная сила через цветы передаётся людям. Поэтому имя Амбартсум несло не только церковный, но и светлый, природный смысл — надежду, обновление, расцвет.

Искать однокоренные фамилии стоит среди армянских: Амбарцумян, Амбарцумов — все они восходят к тому же празднику. Амбартсумов же отличается тем, что сохраняет архаичную форму имени (с «т» вместо «ц») и использует именно русский патронимический суффикс. Это указывает на то, что предки, скорее всего, были армянами, жившими в русскоязычной среде — например, на Кубани, в Ростовской области или в городах Закавказья с сильным русским влиянием.

Сословной привязки у фамилии нет: Амбартсумовы могли быть и крестьянами, и мещанами, и купцами. В дореволюционных записях она встречается редко, что говорит о её немногочисленности и локальном бытовании.