Фамилия Нетбайлова — женская форма фамилии Нетбайлов, и её происхождение заметно выделяется на фоне типичных русских фамилий. В основе лежит не имя и не профессия, а целая бытовая фраза-прозвище: «Нет байла». Слово «байло» в говорах означало «болтун», «пустомеля», «балагур». В словаре Владимира Даля «байло» — это тот, кто много и попусту говорит, от глагола «баять» (говорить, рассказывать). Соответственно, прозвище Нетбайло давали человеку неразговорчивому, молчаливому, либо, напротив, иронично — тому, кто отрицал свою болтливость.

Такие фамилии, образованные от целых предложений с отрицанием (Нет-, Не-), характерны для русского Севера и северо-востока: Неуймин, Неверов, Нетреба. Модель «глагол в повелительном наклонении + частица» встречается реже, но «Нетбайлов» стоит в одном ряду с фамилиями вроде Нетужилов (не тужи) или Непейвода. В данном случае конструкция «нет + существительное» — редкий вариант. Скорее всего, исходное прозвище звучало как «Нетбайло» и закрепилось за человеком, про которого говорили: «Он у нас нетбайло» — то есть не болтун, молчун.

Суффикс -ов- (в женском варианте -ова) указывает на принадлежность: «чей?» — Нетбайлов. В XV–XVII веках такие фамилии в основном носили крестьяне и посадские люди, реже — служилые. Дворянской эта фамилия не была. Географически корни фамилии стоит искать в архангельских, вятских или пермских говорах, где слово «байло» было в ходу. В современных телефонных справочниках Нетбайловы встречаются в Башкортостане и Челябинской области — это следы переселений северных крестьян на Урал и в Зауралье в XVIII–XIX веках.

У фамилии есть и другая, менее вероятная версия: от тюркского имени Бай (богатый, господин) с отрицанием «нет» — «не богатый». Но против этого говорит славянская словообразовательная модель: в тюркских языках фамилии так не строятся, а суффикс -ов- и конструкция «нет + имя» для русского уха естественнее. Поэтому основная версия — прозвище молчуна, закрепившееся в фамилии на Русском Севере.