Фамилия Амброси — редкая в русском контексте и почти наверняка имеет нерусское происхождение. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий на -ов, -ин или -ский, форма Амброси — это чистая основа, застывшая без суффикса. Такое окончание характерно для фамилий, пришедших из итальянского, румынского, молдавского или западнославянского языков.

Самая прямая и очевидная версия: перед нами итальянская фамилия Ambrosi, широко распространённая в Ломбардии и Венето. В Италии она происходит от личного имени Ambrogio (Амвросий), которое восходит к греческому «амбротос» — «бессмертный», «божественный». Предок-итальянец мог быть ремесленником, купцом или архитектором, приехавшим в Россию в XVIII–XIX веках, когда в Петербурге и Москве работало много итальянцев. Фамилия могла закрепиться и без русификации, в исходной форме.

Вторая, не менее вероятная версия — молдавская или румынская. В этих языках фамилии на -и тоже не редкость, а имя Амвросий (Ambrozie) было в ходу у православных. В Бессарабии, которая входила в состав Российской империи, фамилия Амброси могла возникнуть естественным путём у крестьян или мещан. В этом случае она означает «сын (или потомок) Амвросия», но оформлена не русским, а местным способом — без добавления суффикса.

Иногда фамилию пытаются вывести из греческого «амвросия» — пища богов, но для русской почвы это натяжка: греческие фамилии в России обычно оканчиваются на -опулос, -иди, -оглу, а не на -и. Версия с итальянским или молдавским корнем куда правдоподобнее и подтверждается топографией: в дореволюционных адресных книгах Петербурга и Одессы встречаются единичные носители Амброси — как правило, иностранцы или жители юго-западных губерний.

Социальный состав предков определить сложно из-за редкости фамилии. Скорее всего, это были не дворяне, а городские обыватели: ремесленники, торговцы, музыканты. Итальянец Амброси мог быть лепщиком или каменотёсом, строившим петербургские дворцы, а молдаванин — священником или крестьянином-виноделом. Фамилия осталась без изменений, потому что её носители либо не ассимилировались до конца, либо фамилия закрепилась уже в советское время, когда русификация перестала быть обязательной.