Фамилия Кимелева — женская форма фамилии Кимелев. В её основе лежит прозвище Кимель, и у исследователей есть как минимум две версии его происхождения.

Первая и самая распространённая гипотеза связывает прозвище с украинским словом «кiмля» — так называли сеть для ловли рыбы. В этом случае Кимель — «профессиональное» прозвище рыбака или мастера по плетению рыболовных снастей. Фамилии, образованные от названий орудий труда, — обычное дело в русской и украинской ономастике: они прямо указывали на занятие предка.

Вторая гипотеза выводит фамилию из чувашского языка. Глагол «кимел» переводится как «уменьшаться, убавляться, убывать». Что именно могло лечь в основу прозвища — черта характера (смирный, тихий человек) или какая-то бытовая деталь — сказать сложно. Но эта версия объясняет, почему фамилия встречается в Поволжье, где исторически сильны чувашские и тюркские влияния.

Сам фамильный суффикс -ев указывает на стандартную русскую модель образования: «чей?» — Кимелев, то есть сын или потомок Кимеля. Такие фамилии закрепились в основном в XVI–XVII веках, когда прозвища стали передаваться по наследству.

Таким образом, Кимелевы могли происходить либо из украинских или южнорусских земель, где в ходу было слово «кiмля», либо из регионов с чувашским населением. Обе версии равноправны, и выбор между ними обычно подсказывает география конкретной семьи.