Фамилия Штымова — женская форма от Штымов, и её происхождение совсем не очевидно. Корень «штым» в русском языке не встречается, поэтому искать надо либо в диалектах, либо в заимствованиях. Вероятнее всего, в основе лежит немецкая фамилия или прозвище Stimm, что значит «голос» или «звук», а в некоторых говорах — «настройщик» (от Stimmen — настраивать). В XVIII–XIX веках в России жило много немецких колонистов, ремесленников и мастеровых, и их фамилии нередко русифицировали: Stimm превращался в Штым, а затем по русской модели добавляли суффикс -ов.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с тюркским корнем «штым» или «штык», который в некоторых диалектах означал «острый», «колючий». Тогда прозвище Штым мог получить человек с острым языком или резким характером. Однако для этой гипотезы нет надёжных диалектных подтверждений.

Суффикс -ов в фамилии Штымов указывает на стандартную русскую патронимическую модель: «чей?» — «Штымов», то есть сын Штыма. А женская форма Штымова — это уже «дочь или жена Штымова». Фамилия недворянская, скорее всего, крестьянская или мещанская, и встречается в основном в центральных и южных регионах России, а также в Поволжье, где исторически селились немцы. Встретить её можно и на Урале, но реже.

С точки зрения словообразования, фамилия Штымова примечательна тем, что сохранила редкий для русских фамилий корень без огласовки и без дополнительных суффиксов (вроде -ин или -ск-). Это делает её «прозрачной» в плане происхождения от прозвища, но загадочной по значению. Если у семьи есть устное предание о немецких корнях, версия с Stimm становится почти бесспорной. Если же преданий нет — остаётся гадать, что за человек первым получил прозвище Штым: пришлый мастеровой, острослов или обладатель звонкого голоса.