Фамилия Чудаимов — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В отличие от большинства русских фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров) или профессий (Кузнецов), эта фамилия имеет в основе прозвище, причём неочевидное. Разбор её структуры сразу указывает на нестандартность: суффикс -ов здесь стандартный, указывающий на принадлежность («чей?» — Чудаимов), а вот основа «Чудаим» требует объяснения.

Скорее всего, в основе лежит прозвище Чудай (или Чудаим) от диалектного глагола «чудить» — вести себя странно, смешно, не как все. В русских говорах «чудой» означало «чудаковатый», «странный». Суффикс -им (или -айм) в прозвищах встречается редко, но возможен: он мог появиться под влиянием тюркских языков, где такие окончания характерны для имён (например, Абдуллаим, Ибраим). То есть первоначально прозвище могло звучать как Чудаим — «чудаковатый человек», а потом оформилось по русской модели в фамилию.

Другая, менее вероятная версия — связь с тюркским именем Чудай (или Чудай-бий), где «чу» может означать «вода» или «река» (в некоторых тюркских языках). Но в этом случае фамилия должна была бы писаться через «-аев» (Чудаев), а форма «Чудаимов» указывает на более сложное словообразование. Поэтому версия с русским прозвищем выглядит правдоподобнее.

Географически фамилия тяготеет к Поволжью и Уралу — регионам, где издавна смешивались русские и тюркские традиции. Предки Чудаимовых могли быть крестьянами или посадскими людьми, получившими прозвище за необычный нрав или манеру поведения. В духовных ведомостях и ревизских сказках XIX века такая фамилия встречается редко, что подтверждает её локальный характер.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями (Чудаков, Чудин, Чудайкин), то Чудаимов стоит особняком: суффикс -им делает её похожей на фамилии, образованные от уменьшительных форм имён (Васим — от Василий, Илюшим), но в данном случае основа не имя, а прозвище. Это редкий случай, когда словообразовательная модель «прозвище + -им + -ов» не получила широкого распространения, что и объясняет редкость фамилии.