Фамилия Химачев звучит как типичная «отчества» на -ев, но её основа — неканоническое имя или прозвище Химач. Это слово, скорее всего, образовано от глагола «химить» или «химать» — в русских говорах так называли человека, который делает что-то хитро, с придурью, лукаво, или же просто чудака. В словаре Владимира Даля «химить» значит «мудрить, делать непросто, с вывертом». Соответственно, Химач — тот, кто хитрит, мудрит, или, в более мягком варианте, занятный, себе на уме человек.

Суффикс -ач в русских прозвищах и фамилиях активен: он указывает на деятеля, носителя характерного признака (ср. Ткач, Рыбач, Ловкач). Так что Химач — прямое прозвище по поведению. Фамилия Химачев, таким образом, означает «сын Химача» или «потомок Химача».

Географически фамилия редкая и, по всей видимости, имеет севернорусские или вологодские корни. Суффикс -ев, а не -ов, указывает на основу на мягкий или шипящий согласный, что типично для тех мест. Встречаются также варианты Химичев, Химов, но Химачев — форма с чётким прозвищным оттенком. Не стоит путать её с фамилиями, восходящими к имени Иоаким (Яким) — там другая словообразовательная модель.

Социально предки Химачевых, скорее всего, были крестьяне или посадские люди. Прозвище давалось не по профессии, а по личной черте — хитрости, изобретательности или склонности к чудачествам. В дореволюционных переписях фамилия почти не фиксируется, что говорит о её позднейшем закреплении, возможно, уже в XIX веке, когда крестьянам массово давали фамилии по прозвищам.