Фамилия Ахтимова — редкий пример, где тюркская основа и русский суффикс сплелись в единую модель. В её основе лежит личное имя Ахтим — вариант имени Ахтам, которое восходит к арабскому «ахтам» (أحتم) — «щедрый», «великодушный». Встречается также толкование от тюркского «ахты» — «белый», «чистый», но лингвистически убедительнее арабский корень с приставкой «ах-», указывающей на превосходную степень качества. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог — Ахти́мова, хотя в бытовой речи возможны колебания.

Словообразовательный разбор прост: суффикс -ов присоединился к основе Ахтим, образовав типичную русскую патронимическую фамилию. Такая модель характерна для крещёных татар, башкир и других народов Поволжья, переходивших в православие в XVI–XIX веках: имя Ахтам (Ахтим) давали при рождении, а после крещения его нередко оставляли как мирское, а фамилию образовывали по русскому образцу. В документах форма Ахтимова — женский вариант; мужская — Ахтимов.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически смешивались тюркское и славянское население: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская и Челябинская области. Встречается она редко — по данным современных телефонных справочников, носителей не более нескольких десятков семей. В дореволюционных источниках, например в ревизских сказках XIX века, фамилия не зафиксирована, что косвенно указывает на её позднее оформление — возможно, в конце XIX — начале XX века.

Спорным остаётся вопрос, могла ли фамилия возникнуть от прозвища Ахтима — например, от глагола «ахтить» (в диалектах — «шумно вздыхать», «охать»). Но эта версия слаба: ни в одном словаре русских говоров нет устойчивого слова «ахтим» в значении «охающий». Арабская этимология надёжнее и подтверждается параллелями в татарских и башкирских фамилиях (Ахтамов, Ахтамов).

Таким образом, Ахтимова — фамилия, которая хранит память о восточных корнях предка, носившего имя с положительной характеристикой. Её редкость делает её не столько «историей в нескольких буквах», сколько конкретным указанием на вероятную родословную линию из тюркской среды, принявшей русскую фамильную модель.