Фамилия Пробатова — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Если отбросить суффикс -ов, который в женском роде даёт окончание -а, остаётся основа Пробат. В русских фамилиях такой корень встречается нечасто, и его разбор требует осторожности.

Самая прямая версия — отчество от прозвища или неканонического имени Пробат. В русских говорах слово «пробат» могло означать «испытание», «проба», «опыт». Прозвище Пробат давали либо человеку, которого часто испытывали судьбой, либо тому, кто сам всё пробовал, был любознательным или рискованным. В некоторых диалектах «пробат» — это ещё и «знаток», «умелец», прошедший многие дела.

Менее очевидная, но возможная версия — связь с глаголом «пробать» (устаревшее «пробовать»). В этом случае фамилия могла возникнуть у человека, занимавшегося отбором, проверкой товара, дегустацией или контролем качества, например, на соляных или хлебных складах. Суффикс -ов типичен для русских фамилий, образованных от прозвищ, и указывает на принадлежность: «сын Пробата».

Встречается фамилия в центральных и северных областях России, но крайне редко. В некоторых переписях XVII–XVIII веков фиксируются единичные случаи фамилии Пробатов в среде крестьян и посадских людей. Дворянских родов с такой фамилией в гербовниках нет.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Проба, Пробиков, Пробатов) показывает, что все они восходят к одному корню, связанному с действием «пробовать» или «испытывать». Скорее всего, предок носителя фамилии Пробатова получил своё прозвище за характер или занятие — был человеком, который «всё пробовал» в жизни, либо выполнял работу испытателя.