Фамилия Трелобова — одна из тех, что сразу привлекает внимание своей нестандартностью. В русской ономастике она стоит особняком, и её разбор требует осторожности, чтобы не попасть в ловушку «народной этимологии». Первое, что бросается в глаза, — суффикс -ов-, указывающий на типичную модель образования русских фамилий от отчества или прозвища. Основа же — «Трелоб» — не встречается в современных словарях личных имён и прозвищ в таком виде.

Наиболее вероятная версия связывает фамилию с прозвищем Трелоб, которое могло возникнуть в среде, где было распространено слово «трель» или «трелить». В русских говорах «трелить» означало издавать переливчатые звуки, петь с переливами, а также болтать без умолку, тараторить. Человека с быстрой, «поющей» речью или, наоборот, с резким, звонким голосом могли прозвать Трелобом. Суффикс -об- в прозвищах встречается редко, но он характерен для экспрессивных, часто звукоподражательных образований (сравните: «злоб», «хрипоб» — хотя последнее уже устарело). Таким образом, Трелоб могло быть прозвищем говорливого, бойкого на язык человека.

Менее убедительна, но заслуживает упоминания версия о связи с диалектным словом «трель» в значении «щебень», «мелкий камень» — в некоторых областях так называли осыпь. Тогда Трелобом могли назвать каменотёса или того, кто жил на каменистой почве. Однако фонетически форма «Трелоб» плохо ложится на эту основу: от слова «трель» ожидалось бы скорее Трелев или Трельев.

В любом случае, географически фамилия Трелобова — большая редкость. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках она практически не встречается, что говорит о её локальном, возможно, однодворческом или крестьянском происхождении в каком-то одном регионе. Поскольку фамилия не попала в массовые списки дворянства или купечества, её носители, скорее всего, были из простонародья, а прозвище давалось по яркой внешней или речевой особенности. Женская форма Трелобова указывает на то, что мужской вариант фамилии — Трелобов, и она принадлежала замужней женщине или дочери в семье, где главу звали Трелобом.