Фамилия Баймачева образована от мужского имени Баймач, которое в прошлом было распространённым личным именем у тюркских народов, прежде всего у татар, башкир и ногайцев. Основа имени — тюркское «бай» (богатый, господин, хозяин) и «мач» — слово с неоднозначной этимологией. По одной версии, «мач» — это вариант тюркского «мач» или «бач» (мальчик, парень, сын), тогда Баймач буквально означает «богатый сын» или «сын господина». По другой версии, «мач» восходит к глаголу со значением «ударять, бить» — в этом случае Баймач могло быть прозвищем сильного или драчливого человека. Встречается и объяснение через персидское влияние, где «мач» означало «луна» — тогда имя трактовали бы как «богатая луна», но это менее вероятно для кочевой тюркской среды.

Фамилия Баймачева — женская форма от Баймачев, а та, в свою очередь, образована по стандартной русской модели с суффиксом -ев, который присоединяли к основам на мягкий согласный или шипящий. В данном случае основа Баймач дала Баймачев, что значит «сын (или потомок) Баймача». Такая модель типична для фамилий, возникших в XVI–XIX веках, когда русские писцы и священники адаптировали тюркские имена под привычные патронимические окончания. Обратите внимание: в татарской и башкирской среде фамилия могла писаться и без суффикса — просто Баймач, но в русских документах её закрепили с -ев.

Географически фамилия Баймачева чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях — то есть в регионах, где веками жили тюркские народы, а в XIX веке активно шёл процесс русификации имён и фамилий. Встречается она и на Урале, куда башкиры и татары переселялись в составе казачьих войск или как крестьяне. По сословному происхождению носители фамилии могли быть как государственными крестьянами, так и служилыми людьми (например, татарскими мурзами или башкирскими вотчинниками), но единого сословного профиля нет — фамилия «народная» и не указывает на дворянство.

Сравните с однокоренными фамилиями: Баймаков (от имени Баймак, где «мак» — «знак, пятно»), Баймухаметов (от Баймухамет, «богатый Мухаммед») или Байматов (от Баймат, «богатый Матвей»). Баймачева стоит особняком из-за редкого суффикса -ач в основе, который в тюркских именах часто выполнял уменьшительно-ласкательную или прозвищную роль. Это значит, что Баймач могло быть не полным именем, а домашним, сокращённым прозвищем — например, так звали младшего сына в семье, которого ласково называли «богатенький».