Фамилия Нарбутова — женская форма фамилии Нарбутов, а та, в свою очередь, восходит к фамилии Нарбут. Здесь мы встречаем редкий для русского языка суффикс -ут, который выдает не славянское, а литовское или польское происхождение основы. В русской ономастике такие фамилии обычно относят к «польско-литовским» по корню, но адаптированным под восточнославянскую модель с суффиксом -ов.

Корень «Нарбут» — это старая балтская фамилия, распространенная среди шляхты Великого княжества Литовского. Она образована от двух литовских основ: «nar» (означает «нырять» или, в переносном смысле, «смелость») и «but»/«būti» (быть, существовать). Таким образом, исходное прозвище Нарбут могло означать «смелый в быту», «решительный человек» или даже «тот, кто ныряет» — в смысле ловкого и неуловимого. В польском языке встречается аналогичная фамилия Narbutt, которую носили несколько известных дворянских родов.

В России фамилия Нарбутов (и Нарбутова) закрепилась после присоединения западных земель. Носители этой фамилии — не обязательно прямые потомки шляхтичей. Часто так называли крестьян или мещан, которые либо служили у пана Нарбута, либо получили фамилию от названия местности (например, деревни Нарбуты). Географически фамилия чаще встречается в западных областях России (Смоленская, Брянская, Псковская) и в Беларуси.

По модели образования фамилия Нарбутова — типичный пример, когда иноземная основа получила русский суффикс принадлежности. Если бы фамилия осталась без суффикса (просто Нарбут), она бы склонялась как существительное, но добавление -ов сделало её «своей» для русского уха. Так что предки носительницы этой фамилии, скорее всего, жили на границе славянского и балтского миров, и их прозвище хранит память о давних языковых контактах.