Фамилия Арбузовы — одна из тех, где внешность предка, скорее всего, стала его постоянным именем. В основе лежит прозвище Арбуз, и главная версия связана не с любовью к бахчевым культурам, а с комплекцией человека. Арбузом на Руси называли круглого, плотного, крупного человека — «толстяка», как говорили в старину. Прозвище было наглядным и запоминающимся, поэтому и закрепилось в документах уже с XV века.

Версия о «плодово-ягодном» происхождении (по аналогии с фамилиями Вишнёв, Смородин) существует, но менее убедительна. Прозвища, данные по внешним признакам, всегда преобладали над «вкусовыми» — так было проще идентифицировать человека в быту. Фамилию образовали по стандартной патронимической модели: к основе Арбуз добавили типичный русский суффикс -ов, означающий принадлежность («чей?» — Арбузов, то есть сын или потомок Арбуза).

Интересно, что фамилия бытовала в разных сословиях. В переписях XVII–XVIII веков Арбузовы встречаются и среди посадских людей, и среди крестьян, и даже в среде служилого дворянства. Например, в 1698 году упоминается стрелецкий полковник Арбузов — факт, который показывает, что прозвище не считалось обидным или простонародным. Словообразовательная модель проста и прозрачна, что делает фамилию характерным памятником русской антропонимии допетровского времени.