Фамилия Толстобров происходит от прозвища, которое дали человеку с густыми, широкими бровями. В основе лежит словосочетание «толстые брови», где прилагательное «толстый» в старину означало не только «полный», но и «густой», «плотный». Это значение сохранилось, например, в названии железнодорожной станции Толстый Лес близ Чернигова, где речь идет именно о густом, крепком лесе, а не о его физической толщине.

Прозвища по внешности — один из самых древних и распространенных пластов русских фамильных прозвищ. Человек, которого окружающие называли Толстобровом, наверняка выделялся выразительными, сросшимися или очень темными надбровными дугами. В крестьянской среде, где фамилии закрепились позже, чем у знати, такие прозвища часто переходили к детям без изменений. Суффикс -ов в фамилии указывает на принадлежность: Толстобров — сын Толстоброва, потомок того самого человека с густыми бровями.

Интересно, что фамилия сохранила архаичную форму прилагательного. В современном русском языке мы бы сказали «густобровый», а слово «толстый» в этом значении ушло в пассивный запас. Однако в диалектах и топонимике оно дожило до наших дней, что и позволяет уверенно реконструировать смысл прозвища.

Подобные фамилии, образованные от внешних черт, встречаются в ономастике повсеместно: Толстопятов, Толстоухов, Толстоногов. Они работают как мгновенный портрет предка, застывший в родовом имени. Фамилия Толстобров — редкая, и это делает ее особенно ценной для носителей: она не стерлась от частого употребления и по-прежнему читается как живая характеристика человека, жившего несколько веков назад.