Фамилия Тарзыманов — редкая и морфологически прозрачная, но с неочевидной основой. Она образована по стандартной русской модели: к основе Тарзыман- добавился патронимический суффикс -ов, означающий «сын» или «потомок» человека, которого звали Тарзыман. Таким образом, ядро фамилии — личное или прозвищное имя Тарзыман.

Самая вероятная версия связывает это имя с тюркскими языками. В них основа «тарзы» или «тарзым» может восходить к словам со значением «быстрый», «резвый», «проворный» либо к глаголу со значением «торопиться», «спешить». В казахском и татарском языках есть близкие корни, которые могли лечь в основу прозвища для подвижного, энергичного человека. Суффикс -ан в тюркских именах часто выполнял роль усилителя или образовывал прилагательные, так что Тарзыман — это «тот, кто тороплив» или «быстрый».

Менее распространённая, но допустимая гипотеза — связь с географическим названием. В Башкортостане и Татарстане встречаются топонимы с корнем «Тарзым» (например, речка или урочище). Тогда Тарзыманов — это «выходец с Тарзыма», то есть фамилия могла закрепиться за переселенцем, которого записали по месту прежнего жительства.

Словообразовательно фамилия стоит в одном ряду с такими тюркско-русскими гибридами, как Батырманов, Сайфутманов или Алтынбаев. Суффикс -ов здесь — чисто русский канцелярский элемент, который добавили при документальном оформлении фамилий в XIX — начале XX века. Если бы фамилия сложилась раньше, она могла бы получить окончание -ин (по тюркской модели), но -ов указывает на то, что носители жили в зоне активного русского административного влияния.

Социально фамилия не несёт следов дворянского происхождения: она не встречается в родословных книгах и типична для крестьянского или мещанского сословия из регионов Поволжья и Приуралья. В современных базах данных Тарзымановы чаще всего фиксируются в Челябинской области и Башкортостане, что совпадает с ареалом расселения татар и башкир.