Фамилия Пимонова происходит от мужского крестильного имени Пимен, которое в переводе с греческого означает «пастух». Однако напрямую от канонической формы фамилию не образовали: в основу легла одна из производных, разговорных форм этого имени — Пимон. Такие «усечённые» или изменённые народным произношением варианты церковных имён — обычное дело для русских фамилий, и именно они часто дают ключ к пониманию того, как жили и говорили предки.

Покровителем имени считают преподобного Пимена Великого, родившегося около 340 года в Египте. Вместе с двумя братьями он ушёл в один из египетских монастырей, где все трое приняли иноческий постриг. Для многих иноков преподобный стал духовным наставником и руководителем, а слава о его подвигах распространилась по всей стране. До наших дней сохранились его изречения: «человеку необходимо соблюдать три главных правила: бояться Бога, часто молиться и делать добро людям», «злоба никогда не уничтожит злобы», «если кто тебе сделал зло, сделай ему добро, и твое добро победит его злобу». Скончался преподобный в возрасте 110 лет около 450 года и вскоре по кончине получил именование Великий — в знак великого смиренномудрия, скромности, правдивости и кротости.

Скорее всего, основатель рода Пимоновых был человеком из простого сословия. В крестьянской и посадской среде полные церковные имена часто сокращали и переделывали на свой лад, поэтому форма Пимон вместо Пимен — не редкость. Суффикс -ов в фамилии указывает на принадлежность: потомок человека по имени Пимон со временем стал Пимоновым, а его дочь или жена — Пимоновой. Стоит заметить, что фамилия с ударением на втором слоге (Пи́монов) и с ударением на последнем (Пимонов) может иметь разное происхождение: в первом случае это точно имя, во втором — возможно, прозвище, связанное с глаголом «пимовать» или иным местным словом, но для фамилии Пимонова основная и самая вероятная версия — именно крестильное имя.

Родственные фамилии — Пименов, Пименовский, Пиманов, Пиманкин — все они восходят к тому же имени, но через разные его формы. Пимоновых чаще можно встретить в центральных и южных регионах России, где имя Пимен было особенно распространено в старину. Сегодня фамилия не слишком частая, но и не редкая: она сохраняет память о древнем имени пастуха и наставника, которое когда-то давали при крещении.