Фамилия Лимонтьев — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка не связано с тем значением, которое первым приходит на ум. Вопреки ожиданиям, корень здесь не «лимон» в значении фрукта. Лимон в России XVII–XVIII веков был дорогой диковинкой, и прозвище Лимон скорее дали бы не торговцу, а человеку с капризным, «кислым» характером или, по другой версии, щеголю, любителю жёлтого цвета. Но для фамилии Лимонтьев эта версия — вторичная.

Главная загадка — в суффиксе. Перед нами не типичное -ов или -ин, а -тьев. Такая модель образования указывает на происхождение от имени или прозвища, оканчивающегося на -тий. То есть исходная форма — не Лимон, а Лимонтий. Это могла быть народная, разговорная форма редкого крестильного имени. В святцах есть имя Лампад (от греческого «светоч»), которое в русском быту искажалось до Лимпад, Лимонт, а затем и до Лимонтий. В таком случае фамилия Лимонтьев означает «потомок Лимонтия» — человека, названного в честь святого, но в просторечии переделавшего имя на свой лад.

Есть и вторая, более прозаичная возможность. Фамилия могла возникнуть от прозвища Лимонтий, которое давали нерасторопному, медлительному человеку. В некоторых русских говорах «лимонтить» означало «мешкать, копаться». Тогда носитель фамилии — потомок того, кого в деревне дразнили Лимонтием за его неповоротливость.

Географически фамилия тяготеет к центральным регионам России, но встречается редко. В старых писцовых книгах XVII века упоминания Лимонтьевых единичны, что подтверждает нетипичность этой фамилии. В отличие от массовых Ивановых или Кузнецовых, она сохранила в себе след сразу двух языковых процессов: адаптации церковного имени в народной среде и редкой словообразовательной модели, где суффикс -тьев указывает на имя, а не на ремесло или внешность.