Фамилия Тримбачев — редкий случай, когда основа прозвища не лежит на поверхности и не поддаётся однозначному толкованию. С точки зрения словообразования фамилия построена по стандартной русской модели: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?»), то есть Тримбачев — сын Тримбача. Основа Тримбач, в свою очередь, образована с помощью уменьшительного или прозвищного суффикса -ач, который в русских говорах часто придавал слову оттенок профессионализма или характерного действия (ср. скрипач, трубач, ткач). Значит, в основе лежит нечто, связанное с корнем «тримб-».

Здесь возможны две основные версии, и обе ведут к южным и западным русским говорам, а также к украинскому и белорусскому языковому влиянию. Первая и самая вероятная: корень восходит к диалектному глаголу «тримбать» или «трымбать», который в ряде областей означал «бренчать», «тренькать» на струнном или щипковом инструменте, а также «бездельничать», «шататься без дела». Тогда Тримбач — прозвище музыканта-самоучки, бродячего гусляра или просто человека, который любил побренчать на чём попало. Вторая версия выводит основу из украинского слова «тримба» — так в некоторых регионах называли волынку или другой духовой инструмент. В этом случае Тримбач — волынщик. Обе версии сходятся на том, что предок носителя фамилии был либо музыкантом, либо получил прозвище за манеру издавать шум или назойливо повторять одно и то же.

Географически фамилия Тримбачев почти не встречается за пределами юга России и некоторых областей Украины. Это не дворянская и не купеческая фамилия — суффикс -ач и отсутствие документальных упоминаний в боярских списках указывают на крестьянское или мещанское происхождение. В XIX веке носители такой фамилии могли быть государственными или помещичьими крестьянами в Полтавской, Харьковской или Воронежской губерниях.

Интересно, что фамилия не получила распространения за счёт суффикса -ин, хотя могла бы: если бы основа была женского рода (Тримбачиха), мы бы имели Тримбачихин. А форма на -ев закрепилась именно за мужским прозвищем Тримбач. В современных базах данных фамилия встречается единично, и её носители рассеяны по нескольким регионам, что подтверждает: это не массовая, а локальная фамилия, сохранившаяся в одном-двух родовых гнёздах.