Фамилия Килимбет — редкий случай, когда прозвище стало основой для фамилии без каких-либо суффиксов. В русской ономастике это нетипично: подавляющее большинство фамилий образуется с помощью -ов, -ев, -ин, -ский. Здесь же мы видим чистую основу, что сразу указывает на её возможное нерусское происхождение или на позднюю фиксацию в письменных источниках.

Сам корень «килимбет» с большой вероятностью восходит к тюркским языкам. Разложить его можно на две части: «килим» и «бет». В казахском, башкирском и татарском языках «килем» (вариант «килим») означает «ковёр». А «бет» — «лицо», «сторона», «поверхность». Вместе «килимбет» могло быть прозвищем человека, связанного с изготовлением или продажей ковров, либо метафорой — «ковровое лицо», то есть человек с грубой или рябой кожей (как фактура ковра). Вторая версия менее вероятна, но не исключена в среде, где прозвища давали по внешности.

Ещё одна версия, менее очевидная, — искажённое имя Килимбай, где «бай» (богач, хозяин) превратилось в «бет» под влиянием местного диалекта или при записи фамилии в русских документах. Такое встречается: чиновники часто записывали прозвища на слух, не вникая в смысл.

Географически фамилия Килимбет тяготеет к южным регионам бывшей Российской империи — Поволжью, Приуралью, возможно, к Оренбургской области, где исторически жили тюркские народы. Среди русских фамилий она почти не встречается, а у татар, башкир или казахов могла быть исходным прозвищем, которое позже закрепилось в качестве родового имени.

Сословную принадлежность первых носителей определить трудно из-за редкости фамилии. Скорее всего, это были крестьяне или ремесленники, а не дворяне — в дворянских родословных книгах такая фамилия не фигурирует. Если искать параллели, можно вспомнить фамилию Килимников (от «килим» — ковёр), но Килимбет стоит особняком из-за своего суффиксального своеобразия.