Фамилия Халлимова — женская форма фамилии Халлимов. В основе лежит мужское личное имя Халлим, которое восходит к арабскому «халим» — «кроткий», «мягкий», «терпеливый». Это одно из 99 имён Аллаха (аль-Халим — «Всепрощающий»), а также распространённое у мусульманских народов имя, которое давали с пожеланием спокойного и уравновешенного характера.

Словообразовательная модель здесь прозрачна: к имени Халлим добавили русский патронимический суффикс -ов, а затем типичный для женских фамилий суффикс -а. Такое оформление — не случайность, а результат адаптации тюркских и арабо-мусульманских имён в Российской империи. В документах XIX–XX веков, при переписях и метрических записях, имена вроде Халлим «обрусевали» по стандартной схеме: Халлим → Халлимов → Халлимова.

Географически фамилия тяготеет к регионам с традиционно мусульманским населением: Татарстан, Башкортостан, а также Средняя Азия и Кавказ. Встречаются варианты с одним «л» (Халимов) или с окончанием -ин (Халлимин), но написание с двойным «лл» встречается реже и часто указывает на конкретную родовую ветвь, зафиксированную в документах.

В отличие от фамилий на -ин, которые в русском языке чаще образуются от основ на -а/-я, модель на -ов универсальна для любых основ. Поэтому Халлимова — пример того, как восточное имя органично вписалось в русскую паспортную систему, сохранив при этом исходный смысл: «дочь (или потомок) того, кого звали Кротким».