Фамилия Томберов — один из тех случаев, когда за привычным русским окончанием скрывается нерусская, скорее всего, прибалтийско-финская основа. Если отбросить фамильный суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Томбера), остаётся корень Томбер-. В русском языке такого слова нет, зато оно встречается в эстонском и финском: Tomber, где tom — «дуб» (в некоторых диалектах) или вариант имени Томас (Фома). Вторая часть -ber может восходить к немецкому Berg («гора») или к финскому perä («задняя часть, край»). Скорее всего, перед нами сложносоставное прозвище или фамилия, которая бытовала среди эстонцев, ижоры или води, а затем, при переселении в русские губернии, обрусела через суффикс -ов.

Географически фамилия привязана к северо-западу: Санкт-Петербургская губерния, Эстляндия, Лифляндия. В метрических книгах XIX века Томберовы встречаются среди крестьян и мещан Ямбургского и Петергофского уездов. Это не дворянский род, а фамилия, возникшая в среде крестьян или городских низов, где прозвище отца — Томбер — стало наследственным. В отличие от чисто русских фамилий на -ов, здесь не было патронимического перехода от крестильного имени (вроде Иванов), а произошла фиксация иноязычного прозвища.

Интересно, что фамилия Томберов — редкий пример, когда исходное слово не перевели на русский (как, например, Кузнецов), а оставили в звучании оригинала. Если бы предок был просто плотником по дубу, его могли назвать Дубовым, но здесь сохранили финно-угорский корень. В современных телефонных справочниках носители фамилии встречаются в основном на северо-западе России и в Эстонии (в форме Томберг или Томбер). Русская версия с -ов — это уже местный вариант, адаптированный под грамматику фамилий Российской империи.