Фамилия Пробитюк — яркий пример украинской модели фамилии, образованной от прозвища. Её основа — глагол «пробити» (пробить), а суффикс -юк указывает на то, что перед нами потомок человека, носившего прозвище Пробий, Пробит или Пробита. Такие прозвища давали людям с пробивным, настойчивым характером, либо тем, кто прославился своей силой или умением пробивать стены, ворота, крепости. В украинской ономастике суффикс -юк (наряду с -чук, -енко) — один из самых распространённых патронимических (отцовских) суффиксов, особенно характерный для Подолья, Волыни и Правобережья. Таким образом, Пробитюк — это «сын Пробита» или «потомок того, кого прозвали Пробий».

Главная особенность этой фамилии — её глагольная основа, которая встречается реже, чем основы от имён или профессий. В украинских говорах слово «пробий» могло означать не только действие, но и человека — «пробийник», «пробивака» — то есть задиру, скандалиста или, наоборот, ловкого разведчика, умеющего пробиться сквозь вражеские порядки. Встречаются параллельные фамилии Пробий, Пробийголова (пробивающий головой), Пробитченко, что подтверждает живую основу.

С географической точки зрения, фамилия Пробитюк наиболее плотно представлена в западных и центральных областях Украины — в Хмельницкой, Винницкой, Житомирской областях. В России она встречается значительно реже, в основном среди потомков переселенцев конца XIX — начала XX века. В документах XVIII–XIX веков, например, в ревизских сказках Подольской губернии, можно найти упоминания крестьян и казаков с этим прозвищем, что указывает на преимущественно крестьянское и казачье происхождение фамилии.

Споров о происхождении корня практически нет: украинский глагол «пробити» и его производные — единственная убедительная версия. Версия о связи с польским «przebić» (пробить) или еврейским «проби» (плодовитый) несостоятельна — фамилия имеет чёткую украинскую словообразовательную модель и бытовую основу. Таким образом, Пробитюк — фамилия, которая прямо рассказывает о характере или занятии предка: он был человеком пробивным, настойчивым, возможно, даже военным, умеющим прокладывать путь силой или хитростью.