Фамилия Циммбалов — редкий случай в русском ономастиконе. Её основа не славянская, а немецкая, и такое написание с двумя «м» выдает попытку сохранить оригинальное звучание исходной фамилии. В основе лежит немецкое слово Zimbel (цингель, кимвал — древний ударный музыкальный инструмент, род тарелок) или фамилия Zimbal, распространённая в немецкоязычных землях. Русский суффикс -ов превратил её в типичную фамилию-притяжательное: «чей?» — Циммбалов, то есть «потомок того, кого звали Цимбал».

В русском языке эта фамилия могла возникнуть двумя путями. Первый — обрусение немецких переселенцев, которых в XVIII–XIX веках приглашали в Россию (особенно в Поволжье, Новороссию и под Петербург). Немец Zimbal, попав в русскую среду, получал окончание -ов, а двойное «м» в написании — попытка передать немецкое произношение (в немецком слово пишется с одной «m», но на слух согласный звучит твёрже и дольше). Второй путь — через прозвище Цимбал, которое давали музыканту, игравшему на цимбалах (струнный ударный инструмент, предок фортепиано). В таком случае фамилия писалась бы с одной «м» — Цимбалов. Двойное «м» — явный признак немецкого происхождения, а не славянского прозвища.

Словообразовательная модель проста: основа Циммбал- (в русской графике) + суффикс -ов. Суффикс указывает на принадлежность к роду: «Циммбалов сын» или «из семьи Цимбала». В отличие от фамилий на -ин или -ский, эта модель характерна для позднего, уже сословно не замкнутого этапа формирования фамилий (XVII–XIX века). Сословная принадлежность первых носителей могла быть разной — от крестьян-колонистов до мещан или ремесленников, но точных данных нет.

Сравните с однокоренными фамилиями: Цимбалов (с одной «м») — скорее всего, от русского прозвища «цимбал» (музыкант), а Циммерман (немецкая фамилия, означающая «плотник») и Цимбалист (от слова «цимбалист») — другие ветви того же корня. Циммбалов стоит особняком из-за двойного согласного, что делает её не просто редкой, но и показательной для истории миграций: где-то в XIX веке немецкая фамилия прижилась на русской почве, сохранив иноземный облик в письме.