Фамилия Сухобрюсов — одна из тех, что сразу выдают своё происхождение: она образована от прозвища. В основе лежит словосочетание «сухой брюх» или «сухое брюхо». В старорусском языке «брюхо» означало не только живот, но и вообще утробу, внутренности, а также жизнь, имущество. «Сухой» в прозвищах часто указывало на худобу, измождённость или скупость. Сухобрюсом могли прозвать либо очень тощего, либо, наоборот, голодного человека — того, у кого «брюхо сухое», то есть пустое.

Словообразовательная модель стандартна для русских фамилий: к основе прозвища Сухобрюс (редкая форма, где «брюх» дал «брюс») добавился суффикс -ов, указывающий на принадлежность: «сын Сухобрюса». Интересно, что в говорах встречается вариант «сухобрюхий» — так называли не только человека с впалым животом, но и скупого, прижимистого хозяина. Вторая версия, хоть и менее вероятная, связывает прозвище с рыболовством: «сухобрюсом» могли дразнить рыбака, который ловил рыбу без икры (тощую, с пустым брюхом).

Географически фамилия редкая, встречается в основном в центральных и южных областях России, единично — на Урале. В дореволюционных переписях Сухобрюсовы фиксировались в крестьянской среде, но без привязки к одному уезду. Среди однокоренных фамилий — Сухобрусов, Сухобрюхов, Сухобоков, но Сухобрюсов отличается именно суффиксом -юс- в основе, что может указывать на диалектное произношение или усечённую форму исходного прозвища.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные модели разбираются в разделе прозвищ, образованных от физических качеств. Сухобрюсов — яркий пример того, как внешность или бытовая характеристика закреплялась в имени и передавалась потомкам. Никаких дворянских корней или известных исторических личностей с этой фамилией не обнаружено — это чисто народная фамилия, отражающая живой язык и наблюдательность крестьянской среды.