Фамилия Челимовы — яркий пример того, как прозвище, данное человеку по характерной черте внешности, закрепилось за его потомками. В основе фамилии лежит слово «чело» — лоб. В древнерусском языке «чело» имело и более широкий смысл: передняя часть чего-либо, верх, а также — в переносном значении — ум, разум. Однако в прозвищах, от которых пошли фамилии, чаще всего отражали именно внешний признак. Челимом могли назвать человека с высоким, широким, выпуклым лбом или с залысинами. В некоторых говорах «чели́м» или «чо́лим» означало «большелобый» — слово, которое сразу и точно описывало внешность.

Модель образования проста и типична для русских фамилий: прозвище Челим плюс патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — «Челимов»). Форма множественного числа «Челимовы» в названии рода — это традиционный способ обозначения семейства или династии. Интересно, что суффикс -им в основе встречается реже, чем более распространённые -ан, -ун, -ак, что делает фамилию фонетически запоминающейся и непохожей на массовые.

Географически фамилия Челимовы тяготеет к центральным и южным регионам России. Встречается она нечасто, что говорит о её относительно локальном происхождении. В дореволюционных переписях и метрических книгах носители фамилии фиксировались в основном среди крестьян и мещан, но не в среде духовенства или дворянства — там форма на -ский была бы естественнее.

Сравнение с однокоренными фамилиями, такими как Челобанов, Челогузов, Челомаев, показывает, что все они образованы от одного корня «чело», но с разными прозвищными суффиксами. Челимов — один из самых прямых и прозрачных по смыслу вариантов. Никакой экзотической тюркской или иной этимологии здесь не требуется: всё объясняется живым русским языком, где внешность человека часто становилась его вторым именем.