Фамилия Алымова образована напрямую от личного имени Алым — диалектного варианта арабского имени Алим. В переводе с арабского Алим значит «образованный, опытный, учёный». Эпитет ал-Алим был одним из титулов султана и означал «справедливый и сведущий». От этого почётного прозвания и пошло имя, которое в народном произношении на русской почве закрепилось как Алым.

Мы имеем дело с типичной русской патронимической моделью: суффикс -ов присоединялся к основе имени отца. Алымов — буквально «сын Алыма». Такая модель была основной в центральных и северных регионах России, где фамилии в крестьянской и мещанской среде массово оформились к XVII–XVIII векам. Если бы фамилия возникла в южнорусских или украинских землях, мы бы скорее увидели вариант Алыменко или Алымич.

Процесс становления фамилий шёл неравномерно, и окончательно говорить о точном месте и времени возникновения рода Алымовых можно лишь на основании генеалогических изысканий с привлечением писцовых книг и ревизских сказок. Однако по самой модели образования понятно: предок носителя фамилии был человеком, которого в округе знали под именем Алым. Возможно, его так прозвали за учёность или житейскую мудрость, а может быть, имя досталось по наследству от деда, носившего мусульманское имя в русской среде — такое случалось в купеческих семьях, торговавших с Востоком.

Стоит отличать Алымову от фамилии Алимов — она образована от полной формы имени Алим. Встречаются обе фамилии, и путать их не стоит: разница в одной букве отражает разное произношение исходного имени в конкретной местности.