Der Name kommt von den Tauben. Im achten Jahrhundert heißt der Ort Palumba oder Palumbus, und die Taubenschläge und die verbreitete Taubenzucht erklären das; die Form Palumbaria erscheint im neunten Jahrhundert und könnte von einem in Erbpacht vergebenen Gut kommen, der casa Palumbi, oder von Palumbi farae, der fara — also der langobardischen Sippe — eines Palumbus. Der Ort war Besitz der Abtei Farfa, im elften Jahrhundert Lehen des langobardischen Herzogs Alberich, 1279 der Savelli, und 1600 verkauften die Savelli ihn den Borghese, die seine Herzöge wurden. Palombara Sabina heißt er erst seit 1870, als er nach der Bresche der Porta Pia zum Königreich Italien kam.
Die Altstadt klebt ganz an einem Hügel am Fuß des Monte Gennaro und entstand mit dem incastellamento, um das zehnte Jahrhundert, als die Bewohner sich um eine Burg drängten, um sich sicher zu fühlen. Zuerst kam der Wachturm aus dem neunten Jahrhundert, der acht Stockwerke hatte; dann die Häuser, mit Gassen, die spiralförmig ansteigen und sich verflechten. Auf halber Höhe verläuft der Muro del soccorso, etwa hundert Meter lang, einst mit Zinnen versehen und von siebenunddreißig Schießscharten durchbrochen, der den runden Turm mit der Feste verband. Oben steht die Burg der Savelli, später der Torlonia, von den Crescenzi Ottaviani erbaut: Im sechzehnten Jahrhundert ließ Troilo Savelli sie umbauen und von seinem Freund Baldassarre Peruzzi ausmalen, und dessen Bildnisse berühmter Römer, seine Allegorien der freien Künste und seine Grotesken sind noch zu sehen. Heute beherbergt die Burg eine Bibliothek, ein naturkundliches Museum und die römischen Marmorskulpturen, die 1986 bei Formello gefunden wurden: eine davon, eine weibliche Gestalt, ist die Kopie eines Werks des griechischen Bildhauers Kephisodotos, das Eirene darstellt, die Personifikation des Friedens. In den Feldern von Cretone wurden Fossilien gefunden, darunter das eines Elephas, heute im paläontologischen Museum der Sapienza.