Фамилия Чимбулатов — редкий случай в русском ономастиконе, и её разбор требует обращения к тюркским языкам. Основа фамилии — «Чимбулат» — представляет собой сложное имя, которое, скорее всего, восходит к тюркскому «Чин-булат» или «Чим-булат». Первая часть (чин/чим) может означать «истинный», «настоящий» или быть вариантом имени Чингиз. Вторая часть — «булат» — это хорошо известное тюркское слово, обозначающее высококачественную сталь, дамасскую сталь. В антропонимии тюркских народов имена с компонентом «булат» (Тимур-Булат, Булат-бек) были широко распространены, символизируя крепость, твёрдость и ценность человека. Таким образом, Чимбулат — это композитное личное имя со значением «истинный булат» или «крепкий, как настоящая сталь».

Фамилия образована по стандартной русской модели с патронимическим суффиксом -ов, который в данном случае присоединён к тюркскому имени. Форма «Чимбулатов» буквально означает «сын Чимбулата». Обратите внимание: суффикс -ов указывает на то, что фамилия закрепилась в среде, где уже действовали русские словообразовательные нормы, то есть среди крещёных татар, башкир или других тюркоязычных народов, вошедших в состав Российского государства и перешедших на русскую фамильную систему в XVII–XIX веках.

Географически фамилия тяготеет к Волго-Уральскому региону, особенно к территориям современного Татарстана, Башкортостана, Оренбургской и Челябинской областей. Это область расселения татар, мишарей и башкир, у которых подобные составные имена были в ходу. Встречаются варианты написания: Чимбулатов и, реже, Чинбулатов, что подтверждает нестабильность первой гласной при переходе из тюркского в русский язык. Носители фамилии, как правило, происходят из служилых татар, тептярей или государственных крестьян — сословий, которые несли пограничную службу или занимались земледелием, но при этом сохраняли родовые имена.

С точки зрения словообразования, фамилия интересна тем, что в ней нет промежуточного русского суффикса (вроде -ин или -ский), а имя-основа напрямую получило окончание -ов. Это говорит о сравнительно позднем оформлении фамилии (не ранее конца XVII века) и о том, что носители уже тогда были двуязычны. Сравните с однокоренными фамилиями: Булатов (более распространённая, от имени Булат), Чингизов, Чимбаев. Чимбулатов стоит особняком — это двусоставное имя, которое не сократили до одного корня, а сохранили целиком, что делает фамилию ценной для историка: она донесла до нас полную форму древнего личного имени.