Фамилия Трамбаенко — характерный пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели с суффиксом -енко. В украинской ономастике этот суффикс (а также его варианты -ко, -ченко) исторически указывал на происхождение по отцу или принадлежность к роду: буквально «маленький», «сын» или «потомок» того, кто назван в основе. Таким образом, Трамбаенко означает «сын (или потомок) Трамбая».

Самая сложная и интересная часть — основа Трамбай. Это не церковное имя и не распространённое славянское прозвище. Наиболее вероятное объяснение лежит в области диалектной лексики или заимствований. В украинских и южнорусских говорах слово «трамба» или «трамбак» могло означать нечто тяжёлое, неуклюжее, громоздкое — от глагола «трамбувати» (утрамбовывать). Прозвище Трамбай могли дать человеку плотного телосложения, медлительному или, наоборот, тому, кто занимался утрамбовкой земли, строительными работами.

Есть и другая, менее очевидная версия: связь с западнославянскими или немецкими корнями. В польском языке «trąba» — это труба (музыкальный инструмент) или хобот, а также неодобрительное прозвище для болтуна или растяпы. Сравните с фамилией Тромбач (трубач). Однако суффикс -енко прочно привязывает фамилию к украинской среде, поэтому, если заимствование и было, оно произошло давно и адаптировалось.

Фамилия Трамбаенко — редкая. Она не встречается в списках казацкой старшины или дворянских родов. Её носители, скорее всего, были выходцами из крестьянской или ремесленной среды центральной или восточной Украины. В современной России фамилия почти не фиксируется, что подтверждает её локальный украинский характер. Отсутствие массового распространения делает её ценной для генеалогического поиска: найти «своих» Трамбаенко будет проще, чем носителей фамилий вроде Коваленко или Шевченко.