Фамилия Гарбузников — один из тех случаев, когда прозвище или занятие предка напрямую «законсервировалось» в родовом имени. В её основе лежит слово «гарбуз» — так в южных и западных регионах России, а также на Украине и в Беларуси называли тыкву. В отличие от литературного русского «тыква», диалектное «гарбуз» (из тюркского karpuz — арбуз, но в славянских говорах закрепившееся за тыквой) пришло в языки через посредничество южных степных народов. Таким образом, первый носитель фамилии, скорее всего, был либо огородником, выращивавшим тыквы на продажу, либо получил прозвище Гарбуз за круглую форму головы или любовь к этому овощу.

Фамилия образована по продуктивной модели «основа + суффикс -ник + окончание -ов». Сначала от слова «гарбуз» возникло прозвище Гарбузник — так называли человека, имевшего отношение к тыквам: торговца, огородника или того, кого дразнили за полноту. Затем, при оформлении официальной фамилии, к основе добавили патронимический суффикс -ов, который в русской традиции отвечал на вопрос «чей?». Получилось Гарбузников — буквально «сын Гарбузника» или «из семьи Гарбузниковых». Суффикс -ник здесь неслучаен: он указывает на деятеля или ремесленника (ср. огородник, плотник), подчёркивая профессиональный оттенок прозвища.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским областям — Курской, Воронежской, Ростовской, а также к украинским землям, где слово «гарбуз» было в повседневном обиходе. В центральных и северных губерниях она встречается реже: там тыкву называли по-другому, и фамилия не возникала. Интересно, что в украинской традиции существует параллельная форма Гарбузенко, а в польской — Garbuz, но русская версия с суффиксом -ников закрепила именно ремесленное значение.

В сословном отношении Гарбузниковы — почти наверняка крестьянская или мещанская фамилия. В дворянской среде «тыквенное» прозвище не прижилось бы из-за бытового, неблагородного оттенка. Однако стоит отметить, что в некоторых говорах «гарбуз» могло означать не только овощ, но и неуклюжего, медлительного человека — такая версия тоже имеет право на существование, хотя профессиональное толкование выглядит более прямым и убедительным.

Фамилия не относится к числу распространённых, но и не является уникальной: в современных базах данных встречаются десятки носителей, в основном в южных регионах России и в Краснодарском крае. Вариаций написания практически нет — разве что в дореволюционных документах можно найти форму Гарбузниковъ.