Фамилия Мерсалимова — одна из тех, где трудно сходу определить корень, потому что на слух она напоминает что-то восточное, но суффикс -ов выдает стандартную русскую модель образования. Фактически это притяжательное прилагательное, отвечавшее на вопрос «чей?»: Мерсалим → сын Мерсалима → Мерсалимов. Женская форма Мерсалимова появилась позже, как естественное грамматическое изменение фамилии, когда речь идет о женщине.

Основа фамилии — мужское личное имя Мерсалим. Скорее всего, это сложносоставное имя тюркского или арабо-тюркского происхождения. Первая часть «Мер» может восходить к арабскому «амир» (повелитель, князь) в усеченной форме, хотя прямой переход спорен. Вторая часть «Салим» — арабское имя, означающее «здоровый, невредимый, благополучный». Вместе имя Мерсалим можно интерпретировать как «повелитель благополучия» или «князь здоровых», но это скорее народная этимология: в тюркской среде такие имена часто собирали из двух благочестивых компонентов, не обязательно составляя строгую смысловую конструкцию.

Географически фамилия редкая. Основной ареал — регионы с сильным тюркским субстратом: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская область. Встречается также у народов Северного Кавказа, где исламские имена смешивались с местными родовыми прозвищами. В русских переписных книгах XVII–XVIII веков такая фамилия не фиксируется, что указывает на её относительно позднее оформление — скорее всего, в XIX веке, когда у татар и башкир начали массово закрепляться фамилии по отцу.

Интересная деталь: ударение в фамилии плавающее. В большинстве случаев говорят Мерсали́мова, но встречается и Мерса́лимова, что может указывать на разное восприятие основы: как полного имени или как прозвищной формы с усечением. Никонов в своей работе по ономастике Поволжья не упоминает эту фамилию напрямую, но по модели образования она вписывается в ряд татарских фамилий на -ов от арабо-персидских имен: Салимов, Амиров, Мерзаканов.

Если искать однокоренные варианты, то ближе всего фамилии Салимов и Амиров. Мерсалимова стоит особняком: двойной корень встречается реже, чем односоставные имена, поэтому носители этой фамилии, скорее всего, происходят из конкретного рода, где имя Мерсалим передавалось как родовое прозвище. Сословно предки могли быть как крестьянами, так и служилыми татарами, но точных данных нет.