Фамилия Тайменцева — женская форма фамилии Тайменцев, и её разбор стоит начать с суффикса. Модель на -ев (а не на -ов) указывает на основу, оканчивающуюся на мягкий согласный или шипящий. В данном случае корень — Тайменц-, и здесь кроется первая загадка: откуда в фамилии «ц»? Чаще всего это результат адаптации иноязычного имени или прозвища, либо диалектное произношение, где «ц» возникло из «ч» или «к».

Самая вероятная версия: основа восходит к тюркскому слову «таймень» — крупная рыба семейства лососёвых, обитающая в сибирских реках. В русских говорах «таймень» — это и рыба, и прозвище сильного, крупного человека, рыбака или того, кто жил на таёжной реке. Тогда Тайменец — человек, связанный с тайменем: либо рыбак, либо обладатель соответствующей внешности. Суффикс -ец в прозвищах часто обозначал принадлежность к месту или занятию: «он с Тайменя» или «он — тайменщик». Фамилия Тайменцев, таким образом, образована по схеме «прозвище (Тайменец) + патронимический суффикс -ев»: сын Тайменца.

Менее распространённая, но возможная версия — топонимическая. В Сибири есть несколько мелких речушек и урочищ с названием Тайменка или Таймень. Житель такого места мог получить прозвище Тайменец, а его потомки — фамилию Тайменцевы. География бытования фамилии подтверждает сибирский след: Тайменцевы встречаются в основном на Урале, в Западной Сибири (Тюменская, Томская области) и на Алтае. В центральной России фамилия редка.

Словообразовательный момент: суффикс -цев (через -ец + -ев) — типичная русская модель для фамилий от прозвищ на -ец. Сравните с фамилиями Кузнецов (от кузнец), Молодцов (от молодец). Тайменцев — того же ряда, но с более редкой основой, что делает фамилию ярким региональным маркером, указывающим на сибирские корни предков, чей быт и занятия были тесно связаны с таёжными реками и рыбным промыслом. Никакой связи с дворянскими родами или древними боярскими фамилиями здесь нет — это поздняя крестьянская или казачья фамилия, закрепившаяся в XIX веке.