Фамилия Лаймялис, скорее всего, образовалась от прозвища, данного по месту жительства или происхождения. Основная версия связывает её с волостью Лаймяла, которая находится на эстонском острове Сааремаа. Человека, переехавшего оттуда, могли прозвать Лаймялисом — то есть выходцем из Лаймяла. Это типичная для прибалтийских фамилий модель, где суффикс -ис указывает на принадлежность или происхождение.

Менее вероятна версия, возводящая фамилию к латышскому женскому имени Лайма. В переводе с латышского это слово означает «счастье, удача». Называя так девочку, родители желали ей везения во всём, а иногда так называли долгожданного, «вымоленного» ребёнка. Однако образование фамилии от женского имени без дополнительных суффиксов встречается реже, чем топонимическое прозвище, поэтому географическая версия выглядит предпочтительнее.

По суффиксу и основе фамилия Лаймялис тяготеет к эстонской и ливонской ономастике. В историческом контексте остров Сааремаа (Эзель) долгое время был ареной смешения немецкой, шведской и эстонской культур, что отразилось и в фамилиях. Лаймялис — редкая фамилия, и её носители, скорее всего, ведут род из западной Эстонии или с островов Моонзундского архипелага.