Фамилия Марымов образована от прозвища или имени Марым. Основа здесь — тюркское слово «марым» (варианты: марын, марымбай), которое в разных тюркских языках означает «женщина», «госпожа», «жена». В казахском и ногайском «марым» — почтительное обращение к замужней женщине, к старшей сестре. Следовательно, прозвище Марым мог получить мужчина, находившийся под сильным влиянием жены или матери, либо воспитанный одной женщиной (вдовой). Вторая версия — от имени Марым, которое встречается у народов Поволжья и Средней Азии как женское, но в русской среде могло стать прозвищем мужчины по женской линии: «сын Марыма», то есть сын женщины по имени Марым. Такое случалось, если мать была главой семьи или единственной кормилицей.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования фамилий: «чей?» — Марымов, то есть потомок Марыма. Фамилия редкая, сконцентрирована в основном в Оренбургской области, Башкортостане и Татарстане — регионах, где веками жили рядом русские и тюркские народы. Встречаемость низкая, что говорит о локальном происхождении: вероятно, одного из предков записали по прозвищу в конкретной деревне, и фамилия не разошлась широко.

Морфологически фамилия прозрачна: корень «марым-» и патронимический суффикс. Ударение, скорее всего, на первый слог: Ма́рымов, хотя возможен и вариант Мары́мов под влиянием диалектов. Однокоренные фамилии — Марымовы, Марымбаевы, Марымовский — почти не встречаются, что подтверждает уникальность основы. В отличие от более частых Марычевых или Марыниных, здесь корень не славянский, а прямо заимствованный из тюркского быта, что делает фамилию маркером межэтнических контактов в XVI–XVIII веках.

Социально носители фамилии Марымов в прошлом — скорее всего, государственные крестьяне или однодворцы южных окраин, где тюркские прозвища приживались легко. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что логично для прозвища с «женским» оттенком. Известных современников с этой фамилией нет в публичном поле, но это не умаляет её ценности как свидетельства того, как русская фамильная система впитывала и перерабатывала иноязычные элементы.