Фамилия Нимольнилова — редкий случай, когда основа, скорее всего, не русская, а прибалтийско-финская или саамская, переработанная русскими суффиксами. Если отбросить окончание -а (женский род) и суффикс -ов, образующий фамилию по отчеству, остаётся корень «Нимольнил». В нём угадывается географическое название: на Кольском полуострове есть озеро и река Нимоль (или Нимозеро). Суффикс -ил- в финно-угорских топонимах часто указывает на «место, где что-то есть», а «Ним» может восходить к саамскому «ним» — «мыс» или «угол». Таким образом, исходное слово могло означать «житель с Нимоля» или «человек с Нимозера».

Основа «Нимольнил» звучит архаично: это не личное имя и не прозвище, а топонимическое указание. Скорее всего, предок носителя фамилии был переселенцем из карельских или саамских земель, которого на русском Севере записали по месту выхода — «Нимольнилов» буквально значило «сын того, кто родом из Нимоля». Суффикс -ов здесь не столько патронимический (как в Иванов), сколько адаптирующий: он «обрусил» труднопроизносимую основу, превратив её в привычную фамилию.

Интересная деталь: фамилия не вписана в типичные модели русских прозвищных фамилий (от ремесла, внешности или характера). Она целиком держится на топониме, что типично для северных регионов, где пришлое население смешивалось с местными финно-уграми. Встречается Нимольнилова почти исключительно в Мурманской области и Карелии — это узколокальный след, а не фамилия, распространившаяся по всей России.

Правдоподобная версия одна: основа — топоним Нимоль. Альтернативные гипотезы (от финского «nimi» — «имя» или от саамского «nimm» — «тёплый») слабы, так как не объясняют суффикса -нил-. Поэтому смело можно считать, что предки Нимольниловых — выходцы с берегов карельского озера или реки, которые в XIX веке получили фамилию по месту прежнего жительства.