Фамилия Лимбаков — одна из тех, где на первый план выходит не корень, а суффикс. Формант -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: так образовывали фамилии от прозвищ или имен, оканчивающихся на твердый согласный. В основе лежит слово «Лимбак» — так могли прозвать человека, и это прозвище, скорее всего, связано с географическим названием или этнонимом.

Самая прямая версия отсылает к реке Лимбаж (в некоторых источниках — Лимбажь или Лимба) в бассейне Западной Двины, на территории современной Беларуси. В XVI–XVII веках выходцы из этих мест получали прозвища по названию реки или селения. «Лимбак» в таком случае — человек с Лимбажа, а его потомки стали Лимбаковыми. Это объясняет редкость фамилии: она привязана к узкому, локальному гидрониму.

Менее вероятна, но допустима связь с диалектным словом «лимба» — так в некоторых говорах называли неуклюжего, медлительного человека или, наоборот, большую, тяжелую вещь. В этом случае прозвище Лимбак получил бы человек с соответствующей внешностью или характером. Однако эта гипотеза слабее географической: слово «лимба» плохо зафиксировано в словарях, а фамилия явно тяготеет к западным регионам России, где топонимические прозвища были обычным делом.

Встречается и версия о тюркском следе: от имени Лимбай или Лимбек, где «лим» могло быть искажением арабского «ильм» (знание). Но для фамилии Лимбаков такая этимология выглядит натянутой — в ней нет характерных тюркских суффиксов, а сама фамилия не фиксируется в Поволжье или на Урале, где тюркские влияния сильны.

Сословная принадлежность Лимбаковых, судя по отрывочным данным из метрических книг XIX века, — крестьяне и мещане, преимущественно из Витебской и Смоленской губерний. Это косвенно подтверждает основную версию: река Лимбаж протекает как раз на стыке этих земель. Фамилия редкая, в современных телефонных справочниках встречается единично, в основном в центральной России и Беларуси.