Фамилия Колымагина — женская форма фамилии Колымагин, которая образована от прозвища или профессии предка. Основа здесь — слово «колымага». В старину колымагой называли тяжёлую, громоздкую повозку, крытый возок или даже карету. Слово это пришло в русский язык из тюркских наречий и прочно закрепилось в обиходе, особенно в северных и центральных губерниях. Соответственно, Колымагой могли прозвать человека, который делал такие повозки — мастера-колымажника, или же того, кто на них ездил, владел таким транспортом. В переносном смысле прозвище могли дать медлительному, неповоротливому человеку — по ассоциации с тяжеловесной колымагой.

Модель образования фамилии проста и типична для русского севера и востока: к основе «Колымаг-» добавили патронимический суффикс «-ин», указывающий на принадлежность («чей?» — сын Колымаги). Суффикс «-ин» в русских фамилиях обычно присоединялся к основам, оканчивающимся на -а, -я, в отличие от суффикса «-ов», который шёл после твёрдых согласных. Таким образом, Колымагин буквально означает «потомок Колымаги».

Эта фамилия не из самых частых, но и не единична. Она встречается в документах XVII–XVIII веков, например, в переписных книгах по Вологодскому уезду и Заонежью, где упоминаются крестьяне и посадские люди с прозвищем Колымага. В отличие от дворянских фамилий на «-ский», Колымагины — почти наверняка выходцы из крестьянской или ремесленной среды, люди, чей род занятий был хорошо заметен в быту. Интересно, что в некоторых говорах «колымагой» называли не только повозку, но и неуклюжий, большой предмет одежды или обуви — так что у прозвища мог быть и бытовой, ироничный оттенок.

Географически фамилия тяготеет к северо-востоку европейской России: в современных базах данных Колымагины чаще всего фиксируются в Кировской, Вологодской и Архангельской областях. Это подтверждает связь с традиционным извозом и ремёслами, которые были развиты в тех краях. Сегодня носительница фамилии Колымагина может с уверенностью сказать, что её предок был либо мастеровым человеком, делавшим колымаги, либо имел характерную внешность или манеру поведения, за что и получил такое прозвище.