Фамилия Гантимурова — одна из тех, где за привычным русским окончанием скрывается сложная восточная основа, и единого мнения о её происхождении нет. Спор идёт о первой части имени, от которого она образована.

Самый распространённый вариант связывает фамилию с мусульманским именем Гантимур. В этом случае основа распадается на два корня: «Гани» (один из 99 эпитетов Аллаха, означающий «богатый») и «Тимур» («железо»). Имя давали мальчикам с пожеланием одновременно и духовного богатства, и физической крепости — чтобы ребёнок был твёрдым, как железо, и достойным человеком.

Вторая версия, не менее убедительная, выводит фамилию от тюркского имени Хантимур. Здесь первая часть — древнетюркское «хан» («повелитель, властелин»), а вторая — всё тот же «Тимур». В буквальном переводе «Хантимур» означает «железный правитель». Разница между вариантами «Гантимур» и «Хантимур» невелика — это диалектные или фонетические особенности произношения в разных тюркских языках, поэтому обе версии имеют право на существование.

В истории России известен княжеский род Гантимуровых. В XIX веке эта фамилия гремела на всю Сибирь — её носители славились несметными богатствами, нажитыми на золотых приисках и торговле. Самый знаменитый представитель рода — Николай Иннокентьевич Гантимуров (1880–1924), офицер Российской империи, участник героической обороны Порт-Артура во время Русско-японской войны.

Словообразовательная модель фамилии проста: к основе «Гантимур» добавили типичный русский суффикс -ов, а затем женское окончание -а. Так тюркское или мусульманское имя превратилось в фамилию, которая и сегодня хранит память о двух возможных смыслах — «богатый, как железо» или «железный правитель».