Фамилия Галимьянова — женская форма, а её мужской вариант Галимьянов. Редкая фамилия, в основе которой почти наверняка лежит арабское имя Галимьян. Это сложносоставное имя, популярное у башкир и татар: первая часть «Галим» переводится как «учёный», «знающий», «мудрый», вторая часть «ян» — душа. Вместе имя Галимьян означает «учёная душа» или «мудрая душа». Имя это неканоническое, не встречается в исламских святцах, но широко бытовало в тюрко-мусульманской среде Поволжья и Приуралья.

По суффиксу фамилия типична для русского делопроизводства: к тюркскому имени добавили стандартный русский патронимический суффикс -ов. Так в метрических книгах и ревизских сказках XIX века фиксировали детей по отцу: сын Галимьяна становился Галимьяновым. Фамилия могла закрепиться за одним родом, необязательно за всеми носителями имени — её получали те, кто переходил в сословие государственных крестьян, мещан или купцов и попадал в официальные списки.

Географически фамилия тяготеет к Башкортостану, Татарстану и Оренбургской области. Встречается и у мишарей, и у башкир, и у казанских татар. Поскольку имя Галимьян не было редким, носители фамилии не обязательно родственники друг другу — фамилия возникала в разных селениях независимо.

В написании возможна вариативность: в дореволюционных документах встречается Галимьянов через «е» (Галимьянев) или с двойным «н» (Галимьяннов), но современная норма закрепила один вариант. Фамилия не имеет отношения к славянским корням и не связана с прозвищами — это чистый случай, когда антропоним образован от личного имени без дополнительных смысловых наслоений.