Фамилия Цимбулов начинается с корня, который на первый взгляд кажется иноязычным, но на деле укладывается в восточнославянскую модель прозвищ. Основа здесь — «цимбул» или «цимбала». В южнорусских и украинских говорах так называли цимбалы — старинный струнный музыкальный инструмент, родственник гуслям и клавесину. Человек, игравший на цимбалах, мог получить прозвище Цимбала или Цимбул, а его потомки — фамилию с типичным русским суффиксальным оформлением -ов: Цимбулов, то есть «сын Цимбула».

Суффикс -ов указывает на классическую патронимическую модель, самую распространённую в России. Но есть одна деталь, которая выделяет эту фамилию среди сотен «музыкальных» фамилий вроде Гусляров, Скрипкиных или Бубенцовых. Дело в том, что цимбалы — инструмент не столько великорусский, сколько белорусский и украинский, а также молдавский (цамбал). Поэтому фамилия Цимбулов имеет отчётливую юго-западную привязку: её носители чаще всего происходят из регионов, где цимбалы были в ходу — из Черниговщины, Полтавщины, Курской или Воронежской губерний. В центральной России цимбалы почти не знали, и там фамилия практически не встречалась.

Вторая, менее вероятная, но возможная версия связывает Цимбулова не с музыкантом, а с прозвищем по внешности или характеру. В некоторых диалектах «цимбулой» могли называть неуклюжего, медлительного человека — от глагола «цимбулить» (тащиться, плестись). Однако эта версия слабее, потому что глагол редкий, а связь с музыкальным инструментом подкрепляется целым гнездом однокоренных фамилий: Цимбалов, Цимбалист, Цимбалюк (украинская форма), Цымбалов (с буквой «ы»). Все они восходят к одному и тому же ремеслу или прозвищу.

В написании фамилии возможны варианты через «ы» — Цымбулов. Это не ошибка, а отражение старого произношения или диалектной особенности: в некоторых говорах «и» после «ц» звучало твёрдо, как «ы». Такое колебание в письменных источниках XIX века встречается часто.

Таким образом, предок современных Цимбуловых — скорее всего, бродячий музыкант или сельский цимбалист, игравший на свадьбах и ярмарках. Фамилия не дворянская и не купеческая, а крестьянская или мещанская, с глубокими корнями в малороссийской и южнорусской культуре.