Фамилия Голобрюхов образована от именования Голобрюхий, которое состоит из двух основ: «голый» («ничем не покрытый») и «брюхо» («живот»). Даля голобрюхими в старину называли зверей или птиц, у которых нижняя сторона тела не покрыта шерстью или перьями. Возможно, что голобрюхами называли какой-либо отдельный вид животных. В старину на Руси были распространены имена, образованные от названий животных. Однако наиболее вероятной представляется версия о том, что именование Голобрюхий указывало на социальный статус его носителя. В этом случае прозвище мог получить небогатый человек. Однако не исключено, что Голобрюхим могли прозвать человека, который в теплое время года любил ходить с голым торсом. Так и прозвище Голобрюхий закрепилось за человеком в качестве наиболее употребительного именования, а со временем легло в основу фамилии Голобрюхов.