Фамилия Сумнительная — редкий случай, когда прозвище или мирское имя оказалось напрямую перенесено в фамилию без типичных суффиксов -ов, -ин или -ский. Перед нами чистая основа прилагательного, застывшая в форме женского рода. Такое оформление встречается в основном у фамилий, которые когда-то были прозвищами, данными женщинам, или же образовались от названия местности, но в данном случае версия с прозвищем выглядит убедительнее.

Корень — «сумнительн-» от слова «сумнительный», то есть «сомнительный». В старых русских говорах, особенно северных и сибирских, приставка «су-» (вместо «со-») была обычным явлением: «сумнение» вместо «сомнение». Слово «сумнительный» значило не только «вызывающий сомнение», но и «недоверчивый», «подозрительный», «склонный к колебаниям». Прозвище Сумнительный (или Сумнительная) могли дать человеку осторожному, который всё перепроверял, ничему не верил на слово, или же, напротив, тому, чьи поступки казались окружающим подозрительными.

Вероятнее всего, фамилия возникла в крестьянской среде Русского Севера или Сибири, где диалектная форма «сумнительный» была распространена. В официальных документах XVIII–XIX веков такое прозвище могли записать как фамилию без изменений, особенно если речь шла о женщине-вдове или о семье, где глава дома носил это прозвище, а при переписи его зафиксировали в женской форме. Менее вероятно, но возможно, что фамилия образована от географического названия — например, деревни Сумнительная, но топонимов с таким корнем в известных источниках не обнаружено.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Сумнин, Сумнинов, Сумнительский) показывает, что форма «Сумнительная» — самая редкая. Она не получила распространения за пределами узкого ареала, и сегодня её носители встречаются единично. Это не фамилия дворянского или духовного сословия — скорее, она отражает народное словотворчество и бытовую наблюдательность.