Фамилия Рахымжанов — тюркская по происхождению, образованная по распространённой в казахской ономастике модели. В её основе лежит составное личное имя Рахымжан, где первая часть — «рахым» (от арабского رحيم, рахим — «милостивый», «сострадательный», один из эпитетов Аллаха), а вторая — «жан» (персидское جان, джан — «душа», «жизнь», в именах часто выступает как ласкательный компонент, означающий «дорогой», «любимый»). Таким образом, имя Рахымжан можно перевести как «милостивая душа» или «дорогой, как милость».

Русскоязычный суффикс -ов в фамилии Рахымжанов — это адаптация тюркского патронимического форманта к русской грамматике. В казахской среде фамилия звучала бы как Рахымжанұлы (сын Рахымжана) или Рахымжанқызы (дочь Рахымжана), но при документировании в Российской империи и СССР её оформили по стандартной для славянской системы модели: к основе имени добавили -ов. Аналогичным образом образованы тысячи казахских фамилий: от Куанышбай → Куанышбаев, от Серик → Сериков.

Географически фамилия Рахымжанов почти целиком сосредоточена в Казахстане — это одна из тех фамилий, которые не получили широкого распространения за пределами исторической родины. Встречается она преимущественно среди казахов, реже — у представителей других тюркских народов Центральной Азии, где имя Рахымжан тоже известно. Социальный состав носителей разнороден: фамилия не указывает на принадлежность к конкретному сословию или роду, поскольку имя-основа было популярно в разных слоях казахского общества.

Особенность написания — буква «ы» в первом слоге (Рахым-, а не Рахим-), что точно передаёт казахское произношение: в казахском языке краткий гласный «ы» звучит твёрже и короче, чем русский «и». Встречаются варианты Рахимжанов, Рахимджанов — они характерны для узбекской или таджикской среды, где арабское «рахим» сохраняет исходное произношение, а «жан» часто передаётся как «джан». Для носителя фамилии Рахымжанов форма с «ы» — верный маркер казахского корня.