Фамилия Амбартумян — редкий вариант написания на фоне более частотной армянской фамилии Амбарцумян. Разница в одну букву — т вместо ц — не опечатка, а следствие живого диалектного произношения: в некоторых говорах армянского языка звуки ц и т исторически смешивались, и при записи фамилии в русских документах закрепился именно такой, «твердый» вариант.

Патронимический суффикс -ян — самый распространённый фамильный формант в Армении. Он указывает на происхождение: «из дома Амбартума» или «потомок Амбартума». Само личное имя Амбартум — армянская адаптация древнегреческого Амвросий (Ambrosios), что значит «бессмертный, божественный». В Армянской апостольской церкви почитается святой Амвросий Медиоланский, поэтому имя было популярно среди христианского населения. Знатного происхождения оно не давало: родоначальник с таким именем мог быть ремесленником, торговцем или крестьянином.

Фамилия закреплялась в XIX веке, когда у армян шёл основной процесс формирования наследственных родовых имён. Географически корни Амбартумян, скорее всего, ведут в Западную Армению — исторические области на востоке современной Турции, в частности регион Васпуракан. После геноцида 1915 года многие армяне оттуда бежали в Российскую империю: оседали на Кубани, в Ставрополье, в городах юга России. Сегодня носители фамилии Амбартумян в России — потомки тех переселенцев, сохранившие именно этот, более редкий вариант написания. Встречается фамилия нечасто, но её форма — не ошибка, а живое свидетельство диалектного разнообразия армянского языка.