Фамилия Гребельникова — женская форма фамилии Гребельников, и её происхождение напрямую связано с ремеслом. Основа фамилии — слово «гребень», но не в бытовом, а в профессиональном значении. В старину гребнем называли не только расчёску, но и деталь ткацкого станка — бердо, или гребень для чесания льна и шерсти. Человека, который изготавливал такие гребни, называли гребенником или гребеньщиком. В разных говорах слово могло звучать как «гребёльник» — с чередованием корня, характерным для северных и южных диалектов.

Фамилия образована по стандартной модели: прозвище или ремесленное название Гребёльник плюс притяжательный суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — Гребёльников сын). Это типичная «профессиональная» фамилия, каких много в русском ономастиконе: Кузнецов, Плотников, Мельников. Суффикс -ник в основе (Гребель-ник) указывает на лицо по действию или предмету — в данном случае на мастера, работающего с гребнем.

Есть и более редкая версия, связывающая фамилию с географическим названием. В некоторых регионах (например, в бывшей Черниговской губернии) существовали хутора и села с названием Гребельки — от слова «гребля» (плотина, дамба). Выходца из такого места могли прозвать Гребельником, а его потомки получали фамилию Гребельниковы. Однако эта версия менее вероятна: суффикс -ник в прозвищах по месту жительства встречается реже, чем в ремесленных названиях.

В архивных документах фамилия встречается преимущественно в южнорусских и малороссийских губерниях — Курской, Харьковской, Полтавской. Это косвенно подтверждает диалектный вариант «гребёльник»: в украинском языке слово «гребінь» дало форму «гребільник» с твёрдым «е». Со временем написание закрепилось через «е» — Гребельников, хотя в некоторых ветвях рода встречается и вариант Гребеньников (от более литературного «гребень»).

Таким образом, предок современных Гребельниковых, скорее всего, был ремесленником — делал гребни для ткачества или чесания волокна. Это невысокое, но востребованное в крестьянском хозяйстве занятие, которое дало фамилию, дожившую до наших дней без изменений.