Фамилия Гамбурцева — редкий случай в русском ономастиконе, где географическое прозвище образовано не по самой распространённой модели. Вопреки интуитивному ожиданию, её основа — не немецкий город Гамбург, а название населённого пункта, скорее всего, деревни или села Гамбурцево или Гамбурцово. Такие топонимы встречаются в центральной России, например, в Московской или Тверской областях. Человек, переселившийся оттуда, получал прозвище Гамбурец или Гамбурцев — «выходец из Гамбурцева».

Словообразовательный разбор показывает, что фамилия стоит в женском роде (Гамбурцева) и образована от мужской формы Гамбурцев. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «чей сын?» — Гамбурцев, то есть сын Гамбурца. Само прозвище Гамбурец возникло от названия деревни, а та, в свою очередь, могла получить имя от владельца — человека по фамилии Гамбург или с прозвищем Гамбург. Прямой связи с жителями одноимённого немецкого города здесь нет, хотя в XVIII–XIX веках такое прозвище мог заслужить купец, торговавший с Ганзой, или обрусевший выходец из тех земель. Но для русского крестьянского контекста версия с местным топонимом правдоподобнее.

Фамилия недворянская, скорее всего, крестьянская или мещанская. Она не фиксируется в старых родословных книгах, а встречается в метрических записях XIX века в губерниях вокруг Москвы. Интересно, что суффикс -цев, а не -ский, выдает «простую» модель: такие фамилии давали не по поместью, а по месту жительства или происхождению. В отличие от княжеских Гамбургских, Гамбурцевы — люди, чьи предки просто жили в деревне с необычным названием, которое со временем и закрепилось за родом.