Фамилия Ломброзов — одна из тех, что очевидным образом указывает на итальянское происхождение. В русском языке она появилась, скорее всего, через семинаристскую среду или, что менее вероятно, как русификация фамилии иммигранта. Основа здесь — знаменитая итальянская фамилия Ломброзо (Lombroso), которая сама по себе является этнонимом: Lombroso на южно-итальянских диалектах значит «ломбардец», то есть человек из Ломбардии. В русском языке к этой основе добавили стандартный патронимический суффикс -ов, превративший её в типичную русскую фамилию со значением «потомок Ломброзо».

Словообразовательная модель проста: корень Ломброз- + суффикс -ов. Суффикс указывает на принадлежность, отвечая на вопрос «чей?» — буквально «сын Ломброзо». В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён или прозвищ, здесь мы имеем дело с адаптацией чужой фамилии. Это редкий случай, когда русская фамилия не растёт из местной почвы, а привита извне.

Самый вероятный путь появления — духовные училища и семинарии. В XVIII–XIX веках учащимся нередко давали «искусственные» фамилии, образованные от фамилий знаменитых учёных, писателей или святых. Чезаре Ломброзо, итальянский психиатр и криминалист, был широко известен в Российской империи. Его теория «прирождённого преступника» вызывала бурные споры, и фамилию Ломброзов могли присвоить семинаристу в качестве своеобразного интеллектуального комплимента или просто из-за того, что начальство увлекалось его идеями.

Вторая, менее распространённая версия — миграционная. В Россию могли переехать носители фамилии Ломброзо, и их потомки, обрусев, добавили окончание -ов. Однако эта версия слабее: итальянская диаспора в России была немногочисленна, а фамилия Ломброзо — не настолько частая, чтобы дать устойчивый род.

Географически фамилия Ломброзов встречается исключительно редко. Она не привязана к какому-то региону, а рассеяна точечно — это характерный признак «семинарских» фамилий, которые разносились выпускниками по всей стране. Сравните с однокоренными: Ломброзо (исходная, итальянская) и Ломброзова (женская форма). В русском контексте все они восходят к одному источнику. Таким образом, носитель фамилии Ломброзов почти наверняка имеет предка, учившегося в духовном училище, где ценили итальянскую науку XIX века.