Фамилия Цимбаловы образована от прозвища Цимбал или Цимбалый, которое восходит к нарицательному «цимбалы» — «род малых гуслей». Такой инструмент получил распространение у многих народов: в Греции, Молдавии, Румынии, Беларуси и Украине. Слово знакомо и по словарю Даля, который определяет цимбалы именно как «музыкальное орудие, род малых гуслей».

Скорее всего, прозвище относилось к так называемым «профессиональным» именованиям и указывало на род занятий человека. Цимбалом могли называть музыканта, игравшего на цимбалах, либо мастера, который занимался их изготовлением. Однако у слова есть и другое значение: цимбалы — это род грохот, применявшихся для очистки зернового хлеба. В этом случае прозвище мог получить человек, занимавшийся обработкой зерна. Так что фамилия способна рассказать о ремесле предка, но каким именно оно было — вопрос открытый.

Есть и третья версия, связанная с характером. В вятских говорах глагол «цимбалить» употребляли в значении «шутить». Исходя из этого, прозвище Цимбалый могло отражать веселость и озорство родоначальника. Таким образом, фамилия Цимбаловы может содержать информацию и о роде занятий, и о складе личности предка.

Сам по себе суффикс -ов указывает на типичную восточнославянскую модель образования фамилий: так закреплялось имя отца или деда. Потомок человека, которого в округе знали как Цимбала или Цимбалого, со временем получал фамилию Цимбалов.

Фамилия представляет собой самобытный памятник славянской культуры, но процесс формирования каждой отдельной фамилии мог быть длительным и не всегда имел привязку только к одной местности. Поэтому окончательно говорить о точном времени и месте происхождения фамилии Цимбаловы можно лишь на основании серьёзных генеалогических исследований.