Фамилия Айменов — одна из тех, где на стыке звучат разные языковые традиции. Её основа восходит к тюркскому или арабо-мусульманскому имени Аймен (варианты: Айман, Аймен). В тюркских языках «ай» значит «луна», а суффикс «-мен» может указывать на обладание качеством — получается «луноликий», «подобный луне», то есть красивый, светлый. В арабском имени Айман (от корня «й-м-н») значение «благословенный», «правый», «удачливый» — это имя встречается у многих народов, принявших ислам.

Словообразовательная модель типична для русской фамилии, адаптированной из иноязычной основы: к имени Аймен добавили русский патронимический суффикс «-ов», который означает «сын Аймена» или «принадлежащий Аймену». Так фамилия вписалась в систему русских родовых имён, особенно в среде татар, башкир, казахов или других тюркоязычных народов России, где такие фамилии нередко оформлялись по русскому образцу в XIX — начале XX века.

В отличие от фамилий на «-ин» (от основ на -а, -я), форма на «-ов» здесь закономерна: основа оканчивается на твёрдый согласный. Географически Айменовы чаще встречаются в Поволжье, на Урале и в Казахстане — регионах, где исторически смешивались тюркские и славянские антропонимические модели.

Спорных версий немного: иногда корень пытаются связать с тюркским «аймак» (племя, род), но это менее вероятно, потому что суффикс «-ен» тогда необъясним, а имя Аймен хорошо документировано в мусульманских именословах. Так что предок носителя фамилии, скорее всего, был назван в честь красоты или счастливой доли — и это имя закрепилось за его потомками как фамилия.