Фамилия Зыбенкова хранит память о прозвище дальнего предка — Зыба. Его происхождение неоднозначно, и у исследователей есть как минимум два объяснения.

Первая версия отсылает к северным говорам, где словом «зыба» называли колыбель или люльку. Если так, то прозвище могло быть профессиональным: Зыбой называли мастера, который делал детские кроватки-зыбки. Вторая версия связывает прозвище с глаголом «зыбать» — колебать, покачивать, колыхать. В этом случае Зыбой могли прозвать человека нерешительного, робкого, словно «зыбкого» по характеру.

Сама фамилия образовалась по обычной для русских фамилий модели: к основе Зыбенко добавили суффикс -ов, получив Зыбенков. Форма Зыбенко могла быть уменьшительной или обиходной формой того же прозвища. Со временем, когда род переезжал или оформлял документы, фамилия русифицировалась и закрепилась в виде Зыбенкова.

Словообразовательный разбор показывает, что фамилия принадлежит к типичному для центральной России типу на -ов. Однако её корень «зыб-» встречается в фамилиях гораздо реже, чем, например, корни от крестильных имён или названий профессий. Это делает Зыбенковых носителями довольно редкого прозвищного имени, связанного либо с бытовым ремеслом, либо с меткой чертой характера.