Фамилия Пятибртов — редкий случай, когда числительное в основе фамилии сохранилось не в притяжательной форме (как в фамилиях типа Семибратов или Трифанов), а в виде сложного слова с усечением. На первый взгляд кажется, что перед нами вариант фамилии Пятибратов — и это самая вероятная версия. Разница в одну букву: «о» вместо «а» в корне «-брт-». Но эта разница не случайна.

Пятибратов — фамилия, образованная от прозвища Пятибрат, то есть «пятый брат» или «пятеро братьев» (обычно так называли пятого сына в семье, либо прозвище многодетного отца). В фамилии Пятибртов произошло стяжение: гласная «а» выпала, и корень «-брат-» превратился в «-брт-». Такое явление встречается в русских фамилиях, особенно в тех, что фиксировались в устной речи до письменного закрепления: язык упрощал сочетание гласных, особенно в безударном положении. Например, известны фамилии Семибратов и Семибртов. Вторая форма — более редкая, диалектная или результат скорописи.

Суффикс «-ов» указывает на типичную модель русских фамилий XIX века: на вопрос «чей?» — «сын Пятибрта». То есть исходное прозвище Пятибрт (или Пятибрат) стало родовым именем для потомков. Географически такие фамилии чаще встречались в центральных и южных губерниях России, где многодетность была нормой, а прозвища по числу детей — распространённым явлением.

Вторую, менее вероятную версию предлагают некоторые исследователи: связь с тюркским или финно-угорским корнем, где «брт» мог означать что-то иное. Но никаких надёжных параллелей не найдено, и большинство ономастов сходится на том, что перед нами чисто славянская модель с числительным «пять» и корнем «брат» в стяжённой форме.

Носителей фамилии Пятибртов мало, она не попала в массовые справочники. Встречается в основном в документах XIX — начала XX века, что подтверждает её позднее закрепление и локальный характер.