Основой фамилии Пятибратов послужило мирское имя Пятибрат. Мирское имя Пятибрат, очевидно, восходит к двум основам: числительному «пять» и существительному «брат». Скорее всего, это имя указывает на очерёдность появления ребёнка в семье. Очевидно, Пятибратом прозвали ребёнка, бывшего пятым мальчиком в семье, то есть одним из пятерых братьев. К подобным именам может относиться и имя Пятибрат. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Пятибрат, со временем получил фамилию Пятибратов.