Фамилия Пимантьева — женская форма, а мужская — Пимантьев. Она образована по одной из самых распространённых в русской ономастике моделей: от личного имени через притяжательный суффикс -ев. Основа здесь — имя Пимантий, которое в бытовой речи звучало как Пимант или Пиман. Это церковное имя греческого происхождения (Ποιμήν — «пастырь», «пастух»), в русских святцах оно известно в форме Пимен. Вариант Пимант — результат народного переосмысления: окончание -ий заменили на более привычное -ант, как в именах Константин, Викентий или Амвросий.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще встречаются на севере и в центральной России, фамилии на -ин (Пимантин, Пиманьин) могли бы указывать на происхождение от прозвища или краткой формы. Но Пимантьев — чёткий патроним: «сын Пимантия». Такая форма говорит о том, что предок носителя фамилии был крещён именем Пимантий, а не Пимен. Это не редкость: в документах XVII–XVIII веков встречаются записи «Пимант Фёдоров сын», «Пимантий Иванов». Имя не было частым, но и не исчезло — его давали в честь святого Пимена Великого, египетского пустынника V века.

Географически фамилия Пимантьев (и Пимантьева) тяготеет к северо-западу России: её фиксируют в старых писцовых книгах Новгородской и Псковской губерний. Встречается она и в Вологодчине, где имя Пимен было особенно распространено благодаря местному почитанию преподобного Пимена Угрешского. Однако вариант Пимантьев мог закрепиться и в среде старообрядцев, которые нередко сохраняли архаичные формы имён. В любом случае, фамилия редкая — носителей в современных базах данных немного, что делает её хорошим маркером для генеалогического поиска: если вы Пимантьева, скорее всего, ваши предки жили компактно, в одном-двух уездах.

Словообразовательно фамилия примечательна тем, что суффикс -ев присоединился к основе на твёрдый согласный (Пимант-), что характерно для имён, заимствованных через книжную традицию. В разговорной речи ударение, скорее всего, падало на второй слог: Пима́нтьев. Это отличает её от фамилий с ударением на первый слог (Пи́менов), где основа — полная форма имени. В итоге Пимантьева — не просто «дочь пастуха», а указание на конкретного человека, которого в церковных метриках записывали как Пимантия, а в быту звали Пимантом.