Фамилия Тоюбратваг — редкий случай в русской ономастике, и её разбор требует смелости признать: перед нами, скорее всего, не исконно русская фамилия, а позднее, возможно, искусственное или заимствованное образование. В ней нет привычных славянских суффиксов (-ов, -ин, -ский), а корень не поддаётся прямому толкованию из русского, украинского или белорусского языков.

Первое, что бросается в глаза, — структура слова. «Тою» может быть искажённым указательным местоимением «тою» (творительный падеж от «та»), но в сочетании с «братваг» это выглядит неестественно для живой речи. Вероятнее, что «Тою» — это фонетическая передача иноязычного компонента, например, немецкого «Treu» (верный) или скандинавского «Thor» (бог грома). Вторая часть, «братваг», тоже не даёт покоя: если отбросить конечное «аг», можно предположить искажённое немецкое «Bruder» (брат) или «Brat» (жаркое, но это менее вероятно). Целиком фамилия могла возникнуть в среде немецких колонистов в России, которых при Екатерине II селили в Поволжье, или у балтийских немцев, и со временем обрусела до неузнаваемого вида.

Другая версия, более прозаичная, — фамилия могла быть записана со слуха и неверно прочитана при переписи. Например, исходная форма «Той-Брат-Ваг» могла означать прозвище человека, который работал с вагами (весами) или телегами (от немецкого «Wagen» — повозка) и был известен как «верный брат» или «брат То» (то есть То-брат-ваг). Однако это лишь догадка, так как ни в одном доступном ономастическом словаре (Унбегауна, Никонова, Веселовского) эта фамилия не зафиксирована, что подтверждает её крайнюю редкость и нестандартное происхождение.

Носители фамилии Тоюбратваг в России, если они есть, вероятно, живут в регионах, где исторически селились немцы: в Саратовской, Самарской областях или в Калининградской области. Сословно это могли быть ремесленники, колонисты или мещане, но не дворяне, так как фамилия не входит в родословные книги. Единственное, что можно сказать уверенно: перед нами — ономастический пазл, где каждый слог, возможно, хранит следы чужого языка, перекроенного русским произношением.