Фамилия Пимохова — женская форма, мужская — Пимохов. В её основе лежит имя или прозвище, и здесь возможны две версии, причём первая выглядит убедительнее.

Основная версия: Пимох — это производная форма от крестильного имени Пимин. В русской народной традиции полные имена часто сокращали и добавляли уменьшительные суффиксы: от Пимин могли образоваться Пима, Пимка, а затем и Пимох — с редким суффиксом -ох. Этот суффикс встречается в других фамилиях, например, Дорохов (от Дорофей) или Манохин (от Мануил). Имя Пимин (через греческое «пастырь») было распространено в среде духовенства и крестьян, поэтому предок носителя фамилии мог быть либо сыном человека по прозвищу Пимох, либо внуком Пимина.

Менее вероятная, но возможная версия связывает фамилию с диалектным словом «пимох» — так в некоторых говорах называли валенки (пимы). В этом случае прозвище Пимох мог получить валяльщик обуви или человек, который постоянно носил валенки. Однако против этой гипотезы говорит то, что суффикс -ох в прозвищах от предметов встречается реже, чем в именных формах. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные модели (основа на -ох) рассматриваются именно как уменьшительные от имён.

Фамилия редкая, географически привязана в основном к центральным регионам России — Тверской, Ярославской, Московской областям. Встречаемость в южных или сибирских областях заметно ниже, что косвенно подтверждает её северо-западное происхождение.

Написание через «о» (Пимохов, а не Пимов) — результат того, что в основе было полное, нередуцированное имя Пимин, а не краткое Пим. В XIX веке при записи фамилий в метрических книгах это различие сохранялось.