Фамилия Гимастеев — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Чтобы понять её корни, стоит начать не с основы, а с суффикса. Формант «-еев» — это вариант более распространённого «-ев», который появляется в фамилиях, образованных от основ на «-ей» или от имён, оканчивающихся на мягкий согласный. В данном случае суффикс указывает на принадлежность: «чей?» — Гимастеев, то есть сын или потомок человека по имени или прозвищу Гимастей.

Основа «Гимаст-» почти наверняка восходит к личному имени. Самый вероятный источник — тюркское имя Гимаз (или Гимазетдин), которое в свою очередь происходит от арабского «Химаз» или «Гимаз» — с искажением в русской записи. В татарской и башкирской среде имя Гимазетдин (Гыймазетдин) означает «опора веры» или «столп религии». В просторечии оно сокращалось до Гимаз, а при добавлении русского патронимического суффикса «-ей» (как в именах Тимофей, Андрей) или под влиянием диалектного произношения могло превратиться в «Гимастей». Таким образом, Гимастеев — это «внук» или «сын Гимастея», то есть человека, которого в быту звали сокращённо от полного мусульманского имени.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с тюркским словом «гимаст» (или «кымаст») в значении «крепкий», «стойкий». В этом случае фамилия могла произойти от прозвища, данного за характер или физические качества. Однако в ономастических справочниках такая основа не фиксируется, тогда как антропонимическая модель «имя + -еев» для фамилий тюркского происхождения типична.

Географически фамилия Гимастеев встречается преимущественно в Поволжье и на Урале — в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской области. Это подтверждает её связь с татаро-башкирской средой, где имена с корнем «Гимаз-» были распространены. Носители фамилии, скорее всего, были крещёными татарами или башкирами, либо русскими, получившими фамилию от тюркского имени предка. Сословно — в основном крестьяне или мещане, так как фамилии на «-еев» в этой среде оформлялись в XVIII-XIX веках при переписях.

В написании возможны варианты: Гимастеев и Гимастиев (через «и»), что связано с разной передачей мягкого звука в документах. Оба варианта — одна фамилия. Сравните с однокоренными: Гимазов, Гимазетдинов, Гимадиев — все они отходят от того же корня, но с разными суффиксами. Гимастеев стоит особняком из-за редкого форманта «-ей» в основе, что делает её не просто патронимом, а патронимом от усечённой формы имени, прошедшей через русскую бытовую переработку.