Фамилия Паймурзина — женская форма фамилии Паймурзин, и встречается она, по статистике, чаще всего в Поволжье: в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Самарской областях. География подсказывает и происхождение: фамилия тюркская, и её разумнее всего анализировать через татарский или башкирский языки.

В основе лежит составное имя или прозвище Паймурза. Первая часть, «пай», в тюркских языках имеет несколько значений: доля, часть, почётный удел, а также может быть компонентом имён, означающим «счастливый, удачливый». Вторая часть — «мурза» (от персидского «эмирзаде» — княжич, сын эмира) — в тюркской среде обозначала представителя знати, писаря или просто уважаемого грамотного человека. Таким образом, Паймурза — это либо «счастливый мурза», либо «мурза, получивший свою долю (удел)». Имя было вполне реальным и нередким среди татар и башкир в XVI–XVIII веках.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Паймурзин — сын Паймурзы, потомок Паймурзы. Это классическая русская модель образования фамилий от тюркских имён, когда к основе на гласный или мягкий согласный добавляли -ин, а не -ов. Таких фамилий в Поволжье множество: Абдуллин, Ахметшин, Рахматуллин — и Паймурзина стоит в этом же ряду.

Встречается версия, что «пай» может восходить к глаголу «пай» в значении «береги, охраняй» (от татарского «пайлау» — беречь). Тогда Паймурза — «берегущий мурзу», «охранник знатного человека». Эта гипотеза менее убедительна, потому что личные имена с повелительным наклонением глагола («Береги-мурзу») для тюркской антропонимии нехарактерны, а вот составные имена из двух существительных или прилагательного с существительным — обычное дело.

Сословно носители фамилии Паймурзины относились к разным группам: от служилых татар (поместных дворян) до государственных крестьян и тептярей. В метрических книгах XIX века Паймурзины записаны и как «мещане», и как «крестьяне», и как «военные поселяне». Единого дворянского рода с этой фамилией не было, что говорит о её широком бытовании в народной среде.

Таким образом, фамилия Паймурзина — это прямой отпечаток тюркского именослова, закреплённый русским патронимическим суффиксом. Предки носительницы фамилии, скорее всего, жили на Южном Урале или в Закамье, и их родоначальник носил имя Паймурза — знатный или удачливый человек, получивший свой надел.