Фамилия Неболюбова — женская форма фамилии Неболюбов, и её происхождение напрямую связано с личным прозвищем или неканоническим именем Неболюб. Разбираем слово: корень «небо» и корень «люб». Смысл прозвища прозрачен — «тот, кто любит небо» или, в более широком значении, «неболюбивый», то есть мечтательный, возвышенный, возможно, религиозный человек.

Модель образования типична для русских фамилий: основа на твёрдый согласный получала суффикс -ов (Неболюб → Неболюбов), а женская форма — окончание -а. Суффикс -ин здесь был бы неуместен, так как основа не оканчивается на -а/-я. Это указывает на то, что фамилия сформировалась в среде, где прозвище давалось взрослому мужчине, а не по отцу (патроним на -ин чаще образовывали от имён на -а, вроде Неболюба → Неболюбин).

В историческом контексте прозвище Неболюб могло быть не просто описательным, а охранительным. В древнерусской антропонимии иногда давали «отрицательные» имена (Некрас, Нелюб, Неждан), чтобы отпугнуть злых духов — дескать, ребёнок не ценен для мира. Но Неболюб — скорее положительное: «любящий небо» как символ божественного. Такое имя могли дать либо в монашеской среде, либо в крестьянской семье, где ценили набожность и мечтательность.

Географически фамилия не массовая. Встречается в центральных и северных регионах России, но без ярко выраженного гнезда. В дореволюционных списках Неболюбовы — чаще крестьяне и мещане, реже духовенство. Сословная принадлежность невысокая: дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Сравните с однокоренными: Неболюбов — не единственная фамилия с корнем «неб-» (есть Неботин, Небесный), но сочетание с «люб» уникально. Оно не даёт двоякого толкования: в отличие от фамилий вроде Нелюбов (где «не» — отрицание), здесь «небо» — существительное, а не приставка. Так что этимология прямая и ясная.