Фамилия Незимов — редкий случай, когда на поверхность выходит не прозвище или профессия, а отрицание. Её основа — древнерусское незима, то есть «незимний», «не зимний». В старину так могли назвать человека, родившегося не в зимнее время, либо того, кто, по народным приметам, «не любил зиму» или, напротив, не боялся морозов. В говорах слово «незимь» фиксировалось как прозвище для крестьянина, который не запасал корма на зиму или не имел тёплой одежды — то есть жил как бы «не по-зимнему».

Суффикс -ов указывает на стандартную русскую патронимическую модель: Незимов — сын Незима. Само имя Незим (или прозвище Незима) могло быть и охранительным: в языческой традиции родители давали ребёнку имя-оберег, чтобы отвести от него беду. Например, назвав сына Незимой, желали, чтобы он не знал зимней стужи — ни в прямом, ни в переносном смысле. В таком случае фамилия несёт в себе пожелание благополучия, а не указание на недостаток.

Встречается фамилия в основном в центральных и северных областях России, где зима — важная часть быта, а слово «зима» активно входило в прозвища. Версия о происхождении от тюркского корня (например, от имени Назим, что значит «устроитель») маловероятна: русское ухо переделало бы такое имя в Назимов, а буква «е» в первом слоге твёрдо держится за славянскую приставку не-.

Ономастические справочники (в частности, работы Б. Унбегауна по русским фамилиям) подтверждают продуктивность модели «отрицание + корень»: Негодяев, Некрасов, Несмеянов. Незимов стоит в том же ряду, но с более редкой и конкретной привязкой к времени года. Среди носителей фамилии нет громких исторических фигур — это фамилия крестьянского и мещанского сословия, что типично для прозвищ, закреплённых в документах XVII–XVIII веков.