Фамилия Мажимова — женская форма, образованная от мужской Мажимов. В её основе лежит имя или прозвище Мажим. Словообразовательная модель проста: к основе, оканчивающейся на твёрдый согласный, добавляется суффикс -ов, что характерно для русских фамилий, возникших в среде крестьян и мещан в XIX веке. Женский вариант — с окончанием -а.

Происхождение основы Мажим — неочевидное. В русском языке нет слова «мажим» с устойчивым значением. Наиболее правдоподобная версия — тюркские корни. В казахском, башкирском и татарском языках есть имя Мажим, которое восходит к арабскому «Маджим» (собирающий, объединяющий) или является диалектной формой имени Мажид (славный, великий). Фамилии на -ов, образованные от мусульманских имён, — обычное явление в Поволжье, на Урале и в Западной Сибири, где русское население веками контактировало с тюрками. Предок носителей фамилии мог быть крещёным татарином или башкиром, получившим имя Мажим при крещении, либо русским, прозванным так за характер или внешность — например, за сходство с местным жителем с таким именем.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным глаголом «мажить» (мазать, пачкать) или существительным «мажа» (копоть, сажа). В этом случае Мажим — прозвище человека, который часто пачкался, работал с сажей или дёгтем, например, смолокура или печника. Однако такая гипотеза слабая: суффикс -им нехарактерен для русских прозвищ, а фамилии от «мазать» обычно выглядят как Мазаев или Мажников.

Географически фамилия Мажимова встречается в основном в Оренбургской, Челябинской областях и в Башкортостане — регионах, где исторически смешивались славянское и тюркское население. В дореволюционных метрических книгах её можно найти среди государственных крестьян и казаков. Сословная принадлежность — скорее всего, крестьянская или казачья, без дворянских корней.

Таким образом, фамилия Мажимова — скорее всего, «тюркский след» в русской ономастике: она образована от личного имени Мажим, которое пришло из арабо-мусульманской традиции через посредство тюркских языков. Для носительницы фамилии это может быть ключом к поиску предков среди крещёных татар или башкир южноуральского региона.