Фамилия Тамбакова — женская форма мужской фамилии Тамбаков, и её происхождение почти наверняка связано не с географическим названием, а с ремеслом. Вопреки интуитивному желанию связать её с городом Тамбов, корень здесь другой и более древний.

Основа фамилии — слово «тамбак». В русских говорах и в некоторых тюркских языках так называли особый сорт табака, а также курильщика или торговца табаком. В словаре В. И. Даля «тамбачить» означает курить, а «тамбачник» — курильщик. Таким образом, прозвище Тамбак могли дать человеку, который имел привычку курить, либо тому, кто разводил табак или торговал им. В XVII–XVIII веках табак был предметом государственной монополии и частой контрабанды, поэтому прозвище могло относиться и к «корчемару», торговавшему запрещённым зельем.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе «Тамбак» добавился патронимический суффикс -ов, означающий принадлежность («чей?» — Тамбаков, то есть сын Тамбака). Женская форма Тамбакова закрепилась в документах как вариант для замужних женщин или дочерей.

Интересно, что фамилия имеет южнорусский и украинский оттенок. Встречается она преимущественно в Ростовской области, Краснодарском крае и на востоке Украины — в регионах, где исторически выращивали табак. В центральных и северных областях России она редка. Это косвенно подтверждает версию о «табачном» происхождении: фамилия привязана к местам табаководства, а не к городу Тамбову. Если бы она была топонимической (от названия города), её формы были бы Тамбовский/Тамбовская, а не Тамбаков.

Версия о связи с тюркским словом «тамбак» (в значении «медный таз» или «барабан») менее вероятна: для русского прозвища такое значение слишком экзотично и не имеет бытовой опоры в диалектах. Поэтому наиболее правдоподобно, что предок носительницы фамилии Тамбакова был либо заядлым курильщиком, за что и получил прозвище, либо занимался выращиванием и продажей табака.