Фамилия Алимова чаще всего восходит к мужскому личному имени Алим. Оно может быть как полным арабским именем со значением «мудрый», так и просторечной формой церковного имени Алимпий. В рязанских и владимирских говорах существовало и прозвище Алим — «простак». Из этих трёх версий наиболее правдоподобна гипотеза, связывающая фамилию с тюркским именем: она опирается на историю конкретного рода.

Известен один из дворянских донских родов Алимовых. Его представители, по предположениям, происходят от ордынских казаков, которые во второй половине XVI века оседали на Среднем Дону. Эта региональная привязка — редкая деталь: большинство русских фамилий на -ов не имеют столь чёткой географической и сословной привязки. Суффикс -ов в фамилии Алимова указывает на принадлежность: «из рода Алима» или «сын Алима». Модель образования стандартная для центральной России, но в сочетании с донскими корнями фамилия выделяется на фоне однокоренных Алимов, Алимкиных или Алиманов — последние чаще встречаются в Поволжье и среди крещёных татар.