Фамилия Катлиметов — редкий случай, когда основа не поддаётся однозначной славянской этимологии. В привычной модели русских фамилий на -ов она стоит особняком: корень «катлимет» не встречается ни в древнерусских именах, ни в распространённых прозвищах по профессии или внешности. Это сразу указывает на иноязычное происхождение, и наиболее вероятный след ведёт в тюркские языки.

Разбираем слово по частям. Суффикс -ов здесь стандартный патронимический, указывающий на принадлежность: «чей-то сын» или «потомок такого-то». А вот основа «Катлимет» почти наверняка восходит к мужскому личному имени. В тюркской ономастике распространены имена, построенные по модели «Котлы» + «мет» — например, Котлымет, Котлумет. «Котлы» (или «кутлы») переводится как «счастливый», «благословенный», «обладающий удачей»; «мет» — компонент, означающий «меткий», «целящийся» или «стремящийся». Вместе имя могло значить «рождённый под счастливой звездой» или «метящий в счастье». При адаптации в русском языке начальное «Котлы» могло перейти в «Катлы» под влиянием акающих говоров, где безударное «о» звучит как «а». Так Котлыметов превратился в Катлиметова.

Географически фамилия привязана к регионам, где исторически смешивались русское и тюркское население — Поволжье, Приуралье, юг Сибири. Встречается она прежде всего среди татар, башкир и в среде крещёных народов этих территорий. Родственными по корню можно считать фамилии Катлышев, Котлубаев и более известную Кутлуметов (встречается у казанских татар и ногайцев). Разница в огласовке — «а» вместо «у» — не меняет смысла, но указывает на местный диалектный вариант.

Что касается социального слоя: фамилии на -ов от тюркских имён в XVI–XVII веках нередко получали служилые татары, переходившие на русскую службу и получавшие поместья. Однако Катлиметов могла возникнуть и позже, в крестьянской среде, когда фамилии фиксировали по отцу. Однозначных данных о сословной принадлежности нет — фамилия слишком редкая, чтобы делать обобщения.

Таким образом, Катлиметов — это фамилия-отчество от тюркского имени со значением «счастливый стрелок» или «благословенный меткой судьбой». Её носители — потомки человека, которого в русских документах записали как Катлимет, а в оригинале он звался Котлымет или Кутлумет. Фамилия — живое свидетельство многовекового соседства и взаимопроникновения русской и тюркской культур.