Фамилия Падимиров — одна из тех, где корень не бросается в глаза, и первая мысль обычно ведёт не туда. На слух она напоминает фамилию, образованную от имени или географического названия, но при ближайшем рассмотрении в основе лежит не имя, а прозвище. Суффикс -ов указывает на классическую русскую патронимическую модель: так называли сына или потомка человека, носившего определённое прозвище.

Самая правдоподобная версия связывает фамилию с прозвищем Падимир. Оно могло возникнуть из двух корней: «пади» (от глагола «падать» или от слова «падь» — овраг, низменность) и «мир» (в значении «спокойствие» или «община»). В таком случае прозвище могло означать «тот, кто падает (смиряется) перед миром» — возможно, человек с покладистым характером или, наоборот, тот, кто постоянно попадал в переделки. Альтернативная, но менее убедительная гипотеза выводит фамилию из сложения «Павел» и «Мир»: Павел + Мир → Падимир, с усечением слога. Однако такая модель образования редка для русских фамилий, и скорее всего, перед нами именно прозвищная основа.

В написании фамилии часто путают гласные: вместо Падимиров можно встретить Подимиров или Падемиров. Это связано с тем, что в безударной позиции звук [а] редуцируется, и на слух неясно, какая буква стоит в корне. Вариант с «о» (Подимиров) мог бы указывать на корень «под-» (подмиривать, под мир), но это менее вероятно, так как в старых документах и переписях чаще фиксируется именно форма с «а».

Географически фамилия встречается редко, в основном в южнорусских и центральных областях, а также среди казачества. Это косвенно подтверждает прозвищное происхождение: прозвища часто давали по поведению или внешности, и они закреплялись в замкнутых сообществах. Сословная принадлежность носителей фамилии, скорее всего, была крестьянской или мещанской — дворянские роды с такой фамилией не известны.

Ономастические справочники, например работы Б. Унбегауна, не выделяют фамилию Падимиров отдельно, но модель «прозвище с суффиксом -ов» для неё типологически верна. Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то ближе всего стоят Падимов (от прозвища Падим — «падающий») или Падирин (от «падир» — диалектное название оврага). Падимиров же стоит особняком из-за второго корня «мир», что придаёт прозвищу оттенок осмысленности, а не просто описательности.