Фамилия Калымовы образована от прозвища Калым. В его основе лежит нарицательное «калым», которое в переводе с тюркского означает «плата, выкуп». Калым — древний обычай, при котором жених выплачивал выкуп за невесту её роду: первоначально — всему роду, позднее — родителям или ближайшим родственникам. Этот платёж служил компенсацией за потерю работницы и того имущества, которое женщина уносила в дом мужа. Обычай был широко распространён у многих народов мира, а его пережитки до сих пор сохраняются у ряда народов Востока.

Прозвище Калым мог получить человек, имевший отношение к этому обычаю. Например, так могли прозвать того, кто сам выплачивал калым, взимал его, либо отличался скупостью или расчётливостью, напоминающей выкупную сделку. Иногда прозвище давали ребёнку, рождённому после уплаты калыма за мать.

По своему происхождению фамилия Калымовы относится к распространённому типу древнейших восточных фамилий, ведущих начало от тюркских носителей — выходцев из Золотой Орды, а возможно, от печенегов или половцев. Корни фамилии уходят в XV–XVII века. В родословных записях сведения о восточном происхождении фамилии считаются достаточно точными и подтверждаются соответствующим именем родоначальника.

Проникновению инонациональных основ в состав русских фамилий, в том числе и фамилии Калымовы, способствовал исторический факт: многие дворяне в России по своему происхождению были нерусскими. Тем не менее, фамилия Калымовы представляет собой замечательный памятник восточной письменности и культуры, сохранивший в своей основе древний социально-бытовой термин.

С точки зрения словообразования, фамилия оформлена стандартным русским патронимическим суффиксом -ов, который указывает на принадлежность: «сын Калыма». Такой способ образования характерен для фамилий, возникших в среде служилых людей и крестьянства в XVI–XVII веках.