Фамилия Бубенцова образована от прозвища Бубенец. В основе лежит слово «бубенец» — уменьшительная форма от «бубенчик», то есть небольшая металлическая погремушка, полый шарик с мелкими шариками внутри. Бубенцы в старину крепили к конской упряжи (вспомним «Тройку с бубенцами»), одежде, обуви, головным уборам, например колпаку шута, а также к бубну.

Прозвище Бубенец, скорее всего, дали человеку со звонким, громким голосом — таким же слышным и заметным, как звук бубенца. В русской ономастике прозвища по звуковой характеристике встречаются часто, и эта версия выглядит правдоподобнее, чем, скажем, связь с профессией изготовителя бубенцов: ремесленных фамилий на -ов/-ев от названий изделий меньше, чем прозвищных.

Суффикс -ов в фамилии Бубенцова указывает на принадлежность: «сын Бубенца». Такая модель — самая распространённая в русских фамилиях, она закрепилась в XVI–XVII веках. Интересно, что основа Бубенец содержит редкий для прозвищ суффикс -ец, который придаёт слову уменьшительно-ласкательный оттенок. Это отличает фамилию от однокоренных, например от Бубенчикова (с суффиксом -ик) или Бубнова (от «бубен»).

Фамилия Бубенцова встречается в разных регионах, но чаще — в центральной России и Поволжье, где была распространена тройка с бубенцами как часть ямской культуры. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) эта фамилия не упоминается отдельно, но её словообразовательная модель типична для прозвищной группы. Потомок человека с прозвищем Бубенец со временем получил фамилию Бубенцова, которая закрепилась в роду.