Фамилия Ахтимиров — редкий пример того, как тюркское именосложение закрепилось в русской фамильной модели. Она образована от имени Ахтимир, которое восходит к древнетюркскому сложению двух основ: «ак» (белый, светлый, чистый) и «тимер» (железо). В буквальном переводе Ахтимир — «белое железо», но смысл здесь не в цвете металла, а в пожелании: ребёнку желали стать крепким, как железо, и при этом чистым душой, честным, верным.

Имя Ахтимир — фонетический вариант более раннего Актимер (или Актемир). Переход «к» в «х» — естественное явление в тюркских диалектах, особенно в разговорной речи. Компонент «тимер» (в других вариантах «темир», «тимур») широко распространён в восточных именах: Тимур, Темирлан, Тимиргали. Он нёс функцию оберега — имя как бы «закаляло» мальчика, делало его несгибаемым.

Слово «ак» в тюркской антропонимии — не просто цвет. У татар, башкир, ногайцев «ак» в имени символизировало чистоту намерений, праведность, отвращение от зла. Имя с таким элементом давали, чтобы защитить ребёнка от несправедливости и дурных поступков. Сочетание «ак» и «тимер» в одном имени — двойное пожелание: и физической стойкости, и нравственной чистоты.

Сама фамилия Ахтимиров построена по стандартной русской модели: к основе Ахтимир добавили патронимический суффикс -ов. Это значит, что родоначальника звали Ахтимир, а его потомки стали Ахтимировыми — «дети Ахтимира». Фамилия закрепилась, скорее всего, в среде крещёных татар или представителей других тюркских народов, перешедших в православие, — именно тогда тюркские имена начали оформляться русскими окончаниями.

Встречается фамилия в Поволжье и Приуралье, особенно в Татарстане, Башкортостане и соседних областях. Это логично: именно в этих регионах веками жили татары-мишари, тептяри и другие тюркские группы, у которых имена с «ак» и «тимер» были обычны. В дореволюционных метрических книгах фамилия могла записываться по-разному: Ахтимиров, Ахтемиров, Актимиров — пока не устоялось единое написание.