Фамилия Чилиманов — один из тех случаев, где на первый взгляд ясная основа таит в себе неожиданный поворот. На слух она кажется тюркской или кавказской, но разбор по модели показывает, что перед нами типично русская фамилия, образованная от прозвища или имени с помощью патронимического суффикса -ов. Суффикс указывает на принадлежность: «чей?» — Чилиманов, то есть сын Чилимана.

Самая очевидная версия ведёт к тюркскому слову «чилим» — так называют курительную трубку, а также растение (вид клевера) и, в некоторых диалектах, мелкую рыболовную сеть. Прозвище Чилиман могли дать человеку, который постоянно курил трубку, изготавливал их или торговал ими. Однако есть и другая, более редкая возможность: в русских говорах, особенно на юге, «чилим» — это водяной орех, а «чилиманить» означало «лениться, зевать». В таком случае прозвище могло закрепиться за медлительным или рассеянным человеком.

Интересна географическая привязка. Фамилия Чилиманов встречается в основном в Поволжье и на Урале — регионах, где веками шло смешение русского и тюркского населения. Многие носители такой фамилии — потомки служилых людей, казаков или крестьян, контактировавших с татарами, башкирами и чувашами. В этих краях прозвища на тюркской основе были обычным делом, но оформлялись по русской модели: Чилиман → Чилиманов.

Менее правдоподобная, но упоминаемая в любительских генеалогиях версия связывает фамилию с топонимом Чилим — название нескольких сел в Татарстане и Башкортостане. Однако обычно фамилии от названий сел образуются через суффикс -ский (Чилимский), а не -ов, так что эта гипотеза слабая.

В дореволюционных переписях фамилия не была распространённой, её носители — в основном крестьяне и мещане. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что неудивительно для прозвищной модели. В современной России Чилимановы встречаются редко, но стабильно — в Самарской, Оренбургской областях и в Татарстане.