Фамилия Аксактемирова — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не прозвище, а целое составное слово, причём с явным тюркским следом. Чтобы понять её, нужно разобрать её на части: «Аксак-» и «-темир-», к которым добавился русский суффикс принадлежности «-ов» (в женском роде — «-а»). Первая часть, «аксак», по-тюркски означает «хромой» (сравните с историческим прозвищем Тамерлана — Аксак Тимур, то есть «Хромой Тимур»). Вторая часть, «темир» (или «тимер»), переводится как «железо» — распространённый компонент в тюркских именах, например, Темирлан («Железный лев»).

Таким образом, исходное прозвище или имя Аксактемир — это «Хромое железо» или, если понимать как личное имя, «Железный хромец». Вероятнее всего, так прозвали конкретного человека — хромого, но крепкого, «железного» духом или телом. Менее правдоподобна версия, что это два отдельных прозвища, слившиеся в одно, — тюркские составные имена часто образовывались именно так, без пробелов. Фамилия явно происходит от мужской формы Аксактемиров, а женское окончание «-а» указывает на то, что перед нами вариант для женщины или потомка по женской линии.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий тюркского происхождения: суффикс «-ов» добавили к полному имени предка. Географически такие фамилии чаще всего встречаются в регионах, где русское население веками соседствовало с татарами, башкирами, казахами или другими тюркскими народами — в Поволжье, на Урале, в Сибири. Носители фамилии, скорее всего, потомки служилых татар или крещёных тюрков, которые в XVI–XVIII веках переходили на русскую службу и получали фамилии по отцу.

Единственное, что можно сказать с уверенностью: предок человека с фамилией Аксактемирова был заметной личностью — хромота в традиционной культуре часто становилась основой для прозвища, а «железо» указывало на силу или профессию кузнеца. Других версий, например, связи с географическим названием или календарным именем, для этой фамилии нет — слишком прозрачна её внутренняя форма.