Фамилия Никимбаев — редкий случай, когда на стыке фонетики и географии образовалось имя, которое трудно разобрать «на глаз» без оглядки на тюркские языки. Вопреки первому впечатлению, корень здесь не «Никим» и не «Никита», а тюркское личное имя Никимбай. Основа — диалектная форма имени Никита, адаптированная в казахской и башкирской среде: звук «к» заменил мягкое «ть», а окончание «-бай» (в переводе с тюркского — «богатый», «господин», «хозяин») превратило христианское имя в типичное для кочевников составное прозвище. Суффикс «-ев» указывает на русскую модель фамилизации: так оформляли фамилии представителям тюркских народов в XIX — начале XX века, при переписях и паспортизации.

Словообразовательная цепочка проста: Никимбай + -ев = «сын Никимбая». В казахском и башкирском антропонимиконе имя Никимбай встречается до сих пор, чаще всего в западных и центральных регионах Казахстана, а также среди башкир Оренбуржья. Фамилия Никимбаев, таким образом, географически привязана к степной зоне, где русская администрация смешивала местные имена с русскими фамильными окончаниями. Важная деталь: в документах XIX века фамилию могли записывать как Никимбаев, Никимбайев или даже Никимбаиев — колебания в написании связаны с тем, что конечный «й» в имени при склонении по-русски часто «съедался» или заменялся на «ев».

В отличие от фамилий на «-ин» (например, Никитин), Никимбаев — продукт межэтнического контакта. Предки носителя этой фамилии, скорее всего, были скотоводами или земледельцами, получившими фамилию по отцу, которого в ауле знали как Никимбая. Встречается и вариант Никимбаев с ударением на второй слог — это указывает на казахское произношение, где ударение падает на последний слог основы. В русском языке ударение чаще ставят на третий слог: Никимба́ев.

Фамилия малочисленна: по данным открытых телефонных справочников, основные кланы Никимбаевых живут в Актюбинской и Западно-Казахстанской областях, а также в Башкортостане. В России фамилия редкая, встречается единично в Челябинской и Оренбургской областях.