Фамилия Касимарова образована от мужского имени Касимар, которое представляет собой народную или диалектную форму хорошо известного славянского имени Казимир. В основе этого имени лежит сращение двух корней: «кази-» (от глагола «казить» — разрушать, портить) и «-мир». То есть имя буквально означало «разрушающий мир» или «тот, кто вносит разлад в мир», но в древности подобные «оборонительные» имена давали с противоположным смыслом — чтобы отпугнуть злые силы. Есть и более мягкая версия: вторая часть имени могла восходить не к «мир», а к «мер» в значении «великий», и тогда имя трактовали бы как «великий разрушитель» — тоже с охранительным подтекстом.

Суффикс -ов в фамилии указывает на принадлежность: Касимаров — буквально «сын Касимара». Модель образования типична для русских фамилий, но сама основа редкая. Встречаются также однокоренные фамилии Казимиров, Казимеров, Касимеров — все они восходят к тому же источнику, но форма Касимаров отличается заменой «з» на «с» и «е» на «а», что характерно для народного произношения в некоторых говорах.

Географически фамилия Касимарова может быть связана с регионами, где имя Казимир было популярно: западные и южные области России, а также Беларусь и Украина. Однако из-за редкости имени точную локализацию проследить сложно. В дореволюционных источниках носители фамилии могли принадлежать к разным сословиям — от крестьян до мещан, так как имя не было привилегией какого-то одного слоя.