Фамилия Прибыльная — редкий случай, когда женская форма не вторична, а является основной. В русской традиции фамилии на -ая, -яя (Прибыльная, Прибыльняя) почти всегда принадлежат женщинам, но здесь, скорее всего, мы имеем дело с застывшей формой прилагательного, которое стало фамилией для мужчины, женщины или целой семьи. Такие фамилии типичны для южных и западных регионов России, а также для украинских и белорусских земель, где прилагательные в роли фамилий не склоняли по роду: «он Прибыльный» и «она Прибыльная» звучало одинаково, а в документах записывали так, как слышали.

Основа фамилии прозрачна — прилагательное «прибыльный», то есть доходный, выгодный. Однако прозвище Прибыльной или Прибыльный вряд ли давали богачу. Скорее наоборот: так могли назвать крестьянина, который умел извлекать выгоду из любой мелочи — торговал, менял, перепродавал или просто был удачлив в хозяйстве. В словаре русских фамилий Б. Унбегауна подобные прозвища отвлечённых качеств (Прибыльной, Удачливый, Счастливый) относятся к группе «характеристических»: они описывали не профессию, а свойство личности, которое бросалось в глаза соседям.

Суффикс -н- в основе — типичный для прилагательных, а окончание -ая указывает на то, что фамилия могла возникнуть в среде, где фамилии на -ский/-цкий были редкостью, а преобладали прозвищные формы. Если бы фамилия была образована от названия населённого пункта (например, Прибыльное — село в Воронежской области), она звучала бы как Прибыльский. Но форма Прибыльная говорит о прямом прозвищном происхождении.

Есть и более спорная версия: связь с древнерусским словом «прибыль» в значении «прирост, увеличение» — возможно, прозвище давали позднему ребёнку, «прибывшему» в семью. Однако эта гипотеза слабее, так как для обозначения «прибавления в семье» на Руси чаще использовали прозвища Прибавка, Прибыток, а не прилагательное.

Встречаемость фамилии невысока, и в дореволюционных списках она почти не фиксируется — это говорит о её позднем закреплении, вероятно, уже в XIX веке, когда крестьянам массово присваивали фамилии по прозвищам. Сегодня носители фамилии Прибыльная живут в основном в Центральной России и на Украине, но точной статистики нет. Географически она повторяет ареал фамилий-прилагательных на -ая, которые особенно часты в Курской, Белгородской и Воронежской областях.