Фамилия Каталимов — довольно редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Первое, что бросается в глаза, — суффикс -ов, указывающий на типичную русскую патронимическую модель: «чей?» — Каталимов, то есть сын или потомок Каталима. Но что скрывается за основой «Каталим»?

Здесь возможны два основных пути, и оба ведут к прозвищам, а не к крестильным именам. Первый, самый вероятный, связан с диалектным словом «катала» — так в разных регионах называли того, кто катает валенки, занимается валкой шерсти или работает на катке (в кожевенном деле). Форма «Каталим» могла возникнуть как вариант прозвища Катала с экспрессивным суффиксом -им, который встречается в русских фамилиях (сравните: Гулим, Дерим). То есть Каталим — это тот же «катальщик» или «валяльщик», но в более просторечной, даже ироничной огласовке. Предок носителя фамилии, скорее всего, был ремесленником, связанным с обработкой шерсти или кожи — профессия в доиндустриальной России востребованная и довольно узнаваемая.

Вторая версия, менее очевидная, но тоже имеющая право на существование, — отглагольное прозвище от «катать» в переносном смысле: «катать» значило также «ездить», «разъезжать», а в некоторых говорах — «шататься без дела», «бродяжничать». Человек, которого прозвали Каталим, мог быть непоседой, странником или, наоборот, тем, кто «катает» других, то есть возит товары. Однако именно ремесленная версия выглядит убедительнее, потому что фамилии на -им чаще фиксировались за людьми «низких» профессий, где прозвище давалось по занятию, а не по характеру.

В документах фамилия встречается крайне редко, что говорит о её локальном бытовании. Скорее всего, она сформировалась в среде крестьян или посадских людей центральной России или Поволжья — там, где было развито валяльное и кожевенное производство. Сравните с однокоренными фамилиями: Каталов (от «катал»), Катаев, Катайцев — все они восходят к тому же корню и той же профессиональной среде. Каталимов выделяется на их фоне именно нестандартным суффиксом, который делает фамилию не просто указанием на ремесло, а на конкретное, возможно, даже насмешливое прозвище конкретного человека.