Фамилия Нурсагимов — относительно редкая, но прозрачная по составу. Её основа — составное арабско-тюркское мужское имя Нурсагим (Нурсагит, Нурсагид), которое распадается на две части. Первая — «нур» (свет, луч), вторая — «сагим», что восходит к арабскому «сагид» (счастливый, удачливый). В сумме имя означает «свет счастья», «лучезарный», «сияющий удачей». Такие имена с компонентом «нур» (Нурлан, Нурмухаммед, Нургали) широко распространены у тюрко-мусульманских народов, особенно у казахов, татар, башкир.

Фамилия образована по типичной русской модели: к основе Нурсагим добавили патронимический суффикс -ов. Это указывает, что фамилию дали по отцу — Нурсагиму. В документах XIX — начала XX века, когда у кочевых и полукочевых народов начали массово закреплять фамилии, имя отца часто становилось основой для фамилии сына. Поэтому Нурсагимовы — потомки человека по имени Нурсагим.

Интересная деталь: фамилия сохранила полную форму имени без усечения. Часто в фамилиях тюркского происхождения конечный согласный основы отбрасывают (например, от Ахмет — Ахметов, а не Ахметдинов), но здесь имя осталось почти нетронутым. Это говорит о том, что запись фамилии делали относительно поздно и грамотно, возможно, уже в советских метриках.

Географически фамилия тяготеет к Казахстану и регионам России с компактным проживанием казахов (Оренбургская, Астраханская области). Встречается она и у татар, но реже. Сословного барьера у неё не было: имя Нурсагим могли носить как рядовые скотоводы, так и представители аульной знати, поскольку имя религиозно окрашенное и благочестивое.

Сравните с близкими по модели фамилиями: Нургалиев, Нурмухамедов, Нуржанов. Все они построены одинаково — на основе арабского «нур» и второго корня, но Нурсагимов выделяется редкостью второго компонента. «Сагим» встречается в именах гораздо реже, чем, скажем, «гали» или «мухаммед», поэтому фамилия остаётся немногочисленной и хорошо узнаваемой.