Фамилия Великобратова — женская форма от мужской фамилии Великобратов. Сама по себе она настолько редкая, что её носительницы едва ли встретят однофамильцев за пределами узкого семейного круга. Чтобы понять её происхождение, нужно разобрать мужской вариант, который образован по стандартной патронимической модели с суффиксом -ов. Это значит, что в основе лежит прозвище или некалендарное имя родоначальника — Великобрат.

Слово «Великобрат» составное. Первая часть — «велико» в значении «большой, старший». Вторая — «брат». Скорее всего, так в старину называли старшего брата в большой семье или того, кто после смерти родителей становился главой рода и опекуном младших. В русских говорах слово «великобрат» могло закрепиться как прозвище за человеком, который по возрасту или положению «брал на себя старшинство». Это не имя, а именно бытовое прозвище, которое затем перешло в фамилию.

Версия о том, что прозвище могли дать очень высокому («великому») человеку по имени Брат, маловероятна: имя Брат в святцах отсутствует, а в качестве мирского имени оно встречалось, но редко и обычно в форме Братко или Братило. Прозвище Великобрат логичнее выводить из отношений внутри семьи или общины.

Фамилия Великобратов (и Великобратова) почти наверняка имеет севернорусские или сибирские корни. В Поморье и на Урале, где семьи были большими, а общинный уклад крепок, подобные прозвища, указывающие на внутрисемейную иерархию, были особенно распространены. В дореволюционных метрических книгах Вологодской и Архангельской губерний изредка встречаются крестьяне с такой фамилией.

Интересно, что фамилия избежала типичного для русского языка стяжения: логично было бы ожидать форму «Великобратов» без «о», но она сохранила полную основу. Это косвенно указывает на то, что прозвище было не случайным, а осмысленным и устойчивым — его не сокращали, а произносили целиком, как значимое слово. Встречаются варианты написания через «а» — Великобратов, но это скорее следствие акающего произношения, чем отдельная ветвь.