Фамилия Алимтаев — яркий пример того, как тюркское имя и русский суффикс создают фамилию, чью родину можно определить почти безошибочно. Её основа — мужское имя Алимтай, которое в свою очередь сложено из двух частей: арабского «Алим» (знающий, учёный, мудрый — один из эпитетов Аллаха) и тюркского «тай» (жеребёнок; в именах — ласкательный или уменьшительный аффикс, вроде «малыш» или «наш»). Имя Алимтай буквально означает «маленький Алим» или «наш знающий», и его давали с пожеланием сыну вырасти мудрым и образованным.

Модель образования проста и типична для регионов с тюркским населением, вошедшим в состав Российской империи: к имени Алимтай добавили русский патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Так получилась фамилия Алимтаев — «сын Алимтая». Именно суффикс -ев, а не -ин, указывает на то, что фамилия сложилась не в среде крещёных татар или башкир (там чаще встречается -ин), а скорее у казахов, ногайцев или каракалпаков, где русская администрация фиксировала фамилии по отцу с этим суффиксом.

Географически фамилия привязана к Казахстану и прилегающим регионам России: Оренбургской, Астраханской областям, реже встречается в Башкортостане. Носители фамилии — потомки скотоводов или земледельцев, которые в XIX — начале XX века получили фамилию при переписях или призыве в армию. В отличие от дворянских фамилий, Алимтаев не имеет отношения к сословной элите: это «народная» фамилия, образованная от личного имени, которое было распространено в среде простых кочевников и оседлых тюрков.

Стоит отметить, что фамилия сохранила архаичное написание с «е» в суффиксе, хотя в современном казахском языке то же самое имя передаётся как Әлімтай, а фамилия — Әлімтаев. Русская форма Алимтаев — это транслитерация дореформенного или диалектного произношения, закреплённая в документах. Таким образом, фамилия — не просто метка, а исторический документ, указывающий на исламские корни имени, тюркскую традицию имянаречения и русское административное оформление.