Фамилия Долбенков в своей основе имеет прозвище Долба. Слово «долба» в старых русских говорах означало человека, который долбит — то есть работает долотом, выдалбливая пазы, гнёзда и отверстия в дереве. Поэтому прозвище чаще всего давали плотникам или столярам, реже — каменотёсам, работавшим зубилом. Связь с ремеслом здесь прямая и почти бесспорная.

Словообразовательная цепочка нестандартна. Между корнем и фамильным суффиксом -ов стоит суффикс -енк-, характерный для украинских и южнорусских фамилий (Долбенко). Это значит, что первичной формой было Долбенко — патроним с уменьшительным или «молодёжным» оттенком: «маленький Долба» или «сын Долбы». Такой тип фамилий распространён на Левобережной Украине, в Белгородской и Воронежской областях. Позже, при переселении носителей Долбенко в великорусские губернии, фамилию адаптировали под местную модель, добавив -ов. Получился гибрид: украинский корень и русское окончание.

Географически фамилия Долбенков встречается заметно чаще в Курской, Орловской, Тульской и Калужской областях — именно в тех краях, куда в XVII–XVIII веках переселялись служилые люди и крестьяне с юга. В дореволюционных метрических книгах фамилия фиксируется в основном в среде государственных крестьян и однодворцев, то есть не была дворянской.

Известный носитель — Владимир Григорьевич Долбенков (род. 1948), российский инженер и администратор производства, что косвенно подтверждает историческую связь фамилии с ремесленной или технической средой: от плотницкого долота до управления заводом дистанция большая, но тип занятий — работа руками и головой — сохраняется.