Фамилия Хлымова — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. В ней нет привычного суффикса -ов, который присоединяют к основе на согласный (Петр — Петров), и нет типичного -ин для основ на -а/-я. Здесь мы видим суффикс -ов, присоединённый к основе «Хлым». Но что такое «Хлым»?

Самая вероятная версия — прозвище Хлым, образованное от глагола «хлымить». В русских говорах, особенно северных и сибирских, «хлымить» означало «лгать, врать, обманывать», а также «бездельничать, ходить попусту». Человек, получивший такое прозвище, мог быть пустословом, хвастуном или просто любителем приврать. Вполне возможно, что прозвище закрепилось иронично — как знак того, что его обладатель был болтлив или не слишком надёжен. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Хлымова — дочь или жена Хлыма, а в основе фамилии лежит прозвище отца.

Есть и другая версия, менее распространённая, но лингвистически возможная. В некоторых диалектах «хлым» — это «хлам, мусор, отбросы». Тогда прозвище могло относиться к человеку, который собирал или перерабатывал отходы, жил на свалке, или же, в переносном смысле, к неряхе. Однако эта гипотеза слабее, так как слово «хлым» в значении «хлам» фиксируется редко и локально, а глагольная основа «хлымить» гораздо шире распространена в народной речи.

Фамилия Хлымова — одна из тех, что образованы от прозвища, а не от имени или профессии. Она не привязана к какому-то конкретному региону: носители встречаются и в центральных областях, и на Урале, что говорит о бытовом, а не узкоместном происхождении слова-основы. Встречается вариант написания с одной «м» — Хлымова, но он ещё более редок. По сути, фамилия хранит в себе старинное диалектное слово, которое сегодня почти исчезло из живой речи, и её носители несут память о прозвище предка, жившего несколько веков назад.