Фамилия Барымова — женская форма фамилии Барымов. В её основе лежит нестандартная для русского ономастикона модель: суффикс -ов присоединён к основе, которая не является ни полным христианским именем, ни очевидным прозвищем от ремесла. Скорее всего, перед нами фамилия, образованная от прозвища или мирского имени Барым.

Слово «барым» в русских говорах и тюркских языках имеет несколько значений, и здесь начинается самое интересное. В татарском и башкирском языках «барым» означает «существующий», «имеющийся», а также «достояние», «имущество». В русских диалектах, особенно в южных и поволжских, «барым» или «барыня» могло обозначать не только помещицу, но и, в переносном смысле, человека важного, зажиточного, который «держится барином». Однако более вероятна версия, что прозвище Барым дали человеку, который имел отношение к сбору или хранению имущества, был экономным или, наоборот, любил выставлять своё богатство напоказ.

Вторая, более редкая, версия отсылает к древнерусскому глаголу «барыть» — медлить, мешкать, быть неповоротливым. Если принять эту версию, то Барым — прозвище медлительного, неторопливого человека. В этом случае фамилия Барымов оказывается в одном ряду с такими фамилиями, как Барышников (от «барыш» — прибыль), но с иным смысловым оттенком.

Географически фамилия Барымовы встречается преимущественно в центральных областях России и в Поволжье — там, где исторически было сильное татарское и башкирское влияние, а также в казачьих областях. Это не массовая фамилия, что указывает на её локальное происхождение: скорее всего, один родоначальник, получивший прозвище Барым, дал начало цепочке потомков. Сословная принадлежность предков могла быть разной — от крестьян до однодворцев, но суффикс -ов указывает на великорусскую модель фамилии, характерную для большинства сословий, кроме духовенства.