Фамилия Каталимова — женская форма фамилии Каталимов. Её основа неочевидна на первый взгляд, но если присмотреться, в ней проступает глагол «катать» и суффикс «-лим-», который встречается в русских фамилиях крайне редко. Чаще всего такие образования возникали из прозвищ, связанных с ремеслом или характером человека.

Скорее всего, прозвище Каталим дали человеку, который занимался валянием — изготовлением войлока, валенок или кошмы. В русских говорах «катать» означало именно валять шерсть: сбивать её в плотную массу, чтобы получить материал. Суффикс «-лим» мог быть либо диалектным вариантом (сравните фамилии Каталымов, Катаев), либо результатом искажения более сложного слова, например «каталимец» — мастер-валяльщик. Есть и другая, менее вероятная версия: прозвище могли дать за манеру кататься со смеху или за неуклюжесть, но ремесленная гипотеза выглядит убедительнее, поскольку в основе лежит конкретное действие.

Фамилия редкая и географически не привязана к одному региону — носители встречаются в Поволжье, на Урале и в Сибири, куда переселенцы приносили свои прозвища. Обратите внимание на окончание «-ова»: оно указывает на принадлежность к роду, то есть «Каталимова» буквально значит «жена или дочь Каталима». В дореволюционной России такие фамилии редко фиксировались у крестьян, поэтому, скорее всего, предки были ремесленниками или посадскими людьми, а не дворянами.

Словообразовательная модель проста: основа «каталим» + патронимический суффикс «-ов». Сравните с фамилиями Катаев, Каталкин — все они от одного глагольного корня, но Каталимов выделяется редким суффиксом, который делает её почти уникальной. Никаких спорных версий с тюркскими или финно-угорскими корнями здесь нет: основа чисто славянская, и в этом её ценность для историка языка.