Фамилия Проботюк — яркий пример украинской модели фамилий на -юк, которая характерна для запада Украины, особенно для Волыни, Подолья и Галичины. Суффикс -юк в украинской ономастике чаще всего выполняет патронимическую функцию, то есть указывает на родство: Проботюк — это буквально «сын (или потомок) Пробота». Основа фамилии — мужское личное имя или прозвище Пробот, которое само по себе требует разбора.

Самая вероятная версия происхождения имени Пробот — от глагола «проботати». В украинских говорах «ботати» означает «стучать», «колотить», «бить», а также «говорить громко, тараторить». Приставка про- придает значение завершенности или интенсивности действия. Таким образом, Пробот — это человек, который «проботав», то есть сделал что-то шумно, настойчиво или быстро. Прозвище могли дать говорливому, бойкому человеку, который «тараторит без умолку», или же мастеру, работающему с шумом — например, кузнецу или плотнику.

Менее вероятна, но допустима связь с корнем «бот» в значении «лодка» (укр. «бот» — небольшое судно). Тогда Пробот могло бы означать «тот, кто пробует лодки» или «опытный лодочник», но эта версия слабее, так как приставка про- редко сочетается с существительным в украинских прозвищах.

Фамилия Проботюк — сравнительно редкая. Она не встречается в древних боярских или шляхетских списках, что говорит о ее народном, крестьянском происхождении. Носители фамилии, скорее всего, были простыми людьми — ремесленниками или крестьянами, а сама фамилия закрепилась в одной из западных областей Украины в XVIII–XIX веках, когда у крестьян массово появились фамилии. Ударение в фамилии, по аналогии с другими на -юк, падает на последний слог: Проботю́к.