Фамилия Арзиманов — яркий пример того, как тюркское имя перешло в русскую фамилию через модель с суффиксом -ов. Основа здесь — мужское имя Арзиман (или Арзыман), которое в тюркских языках (особенно в татарском, башкирском, казахском) состоит из двух частей: «арзы» (арзу) — «желание, мечта» и «ман» — аффикс со значением «обладающий». Таким образом, Арзиман буквально означает «обладающий желанием», «тот, кто стремится» или, в более поэтичном прочтении, «исполняющий мечты». Имя было популярно у народов, исповедующих ислам, и могло даваться с пожеланием счастливой судьбы.

Русский суффикс -ов, добавленный к основе, — классический патронимический показатель, отвечающий на вопрос «чей?». В данном случае Арзиманов — это «сын Арзимана». Такая модель образования характерна для так называемых «русских фамилий тюркского происхождения», которых немало среди дворянских и купеческих родов, но гораздо чаще — среди крестьян и мещан, особенно в Поволжье и Приуралье. Именно в этих регионах (Татарстан, Башкортостан, Оренбургская область) фамилия Арзиманов встречается чаще всего, что подтверждает её восточные корни.

Любопытно, что в ряде диалектов имя могло звучать как Арзаман, отсюда вариант Арзаманов (не путать с топонимом Арзамас). Встречается и написание через «ы» — Арзыманов, что ближе к оригинальному произношению. Но закрепился именно вариант с «и» — Арзиманов, что типично для русифицированных тюркских имен, где гласные адаптировались под русскую фонетику.

Сословно носители фамилии в основном были из служилых татар, крестьян или мещан. В дореволюционных метрических книгах Казанской и Уфимской губерний фамилия фиксируется с XVIII века, что говорит о её давней истории в русском антропонимиконе. Сегодня это редкая фамилия, сохранившая память о красивом тюркском имени-пожелании.