Фамилия Рябобык — редкий пример, где прозвище собрано из двух корней и застыло в почти неизменном виде. В основе лежит «рябой» (пёстрый, с крапинами, а в переносном смысле — человек со следами оспы на лице) и «бык». Вторая часть не обязательно указывает на характер: в русских говорах «бык» могло быть прозвищем упрямого, сильного или грубого человека. Скорее всего, Рябобыком прозвали человека с рябым лицом, которого за что-то сравнивали с быком — за силу, медлительность или нрав.

Модель образования фамилии — бессуффиксная, то есть прозвище перешло в фамилию без добавления типовых суффиксов (-ов, -ин, -ский). Такое встречается реже, чем стандартные фамилии на -ов, и характерно для украинской и южнорусской традиции, где прозвище могло закрепиться в чистом виде. Учитывая, что фамилия звучит по-украински (сочетание «рябо» и «бик» в украинском дало бы «Рябобик»), а «бык» — слово общеславянское, версия о происхождении из южнорусских областей (Курская, Воронежская, Белгородская) или с Украины выглядит наиболее правдоподобной. В пользу этого говорит и то, что сложные прозвища из двух слов чаще всего давали в крестьянской среде, где меткое прозвище заменяло официальную фамилию.

Встречаются и альтернативные объяснения: иногда «рябой» могло означать не внешность, а пёструю масть животного — то есть прозвище могли дать владельцу рябого быка. Но эта версия слабее: в ономастике прозвища по внешности человека встречаются в разы чаще, чем по масти скота. Словарь русских фамилий Б. Унбегауна не фиксирует Рябобыка как отдельную статью, что подтверждает её редкость и преимущественно местное бытование.

Географически фамилия сегодня встречается разрозненно, но чаще — в центральной России и на юге. В документах XIX века её почти нет, что указывает на позднее закрепление: возможно, фамилию дали при переписи или в советское время, когда прозвище записали в паспорт именно так, как его произносили. Суффикса нет, поэтому склоняется фамилия по мужскому роду как существительное второго склонения (Рябобыка, Рябобыку), а по женскому — не склоняется.