Фамилия Таймусова — женская форма фамилии Таймусов. В её основе лежит мужское личное имя или прозвище Таймус. Словообразовательная модель типична для русских фамилий: суффикс -ов присоединяется к основе, указывая на принадлежность («чей?» — сын Таймуса). Суффикс -а — стандартное окончание женского рода.

Корень фамилии — «Таймус» — скорее всего, тюркского происхождения. В тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) есть слово «таймас» или «таймыс», которое означает «неутомимый», «не знающий усталости», «не сбивающийся с пути». Отсюда же происходит и распространённое татарское имя Таймас. Таким образом, прозвище Таймус могли дать человеку выносливому, упорному, надёжному — тому, кто не отступает.

Вероятнее всего, фамилия Таймусов (и Таймусова) возникла в среде крещёных татар, башкир или других тюркских народов Поволжья и Приуралья. В русской среде она закрепилась по мере ассимиляции носителей. Географически фамилия встречается в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях, а также в среде казанских и сибирских татар.

Отдельного разбора заслуживает редкий для русских фамилий конечный элемент «-ус». В тюркских именах он встречается нечасто, но именно он придаёт фамилии узнаваемость. Сравните с однокоренными фамилиями: Таймасов (с более распространённым суффиксом -ас) и Таймурзин (от имени Таймурза). Таймусова стоит особняком — её основа короче, а звучание ближе к исходному тюркскому слову, не обросшему дополнительными аффиксами.

Социальный статус первых носителей, скорее всего, был крестьянским или казачьим. Тюркские прозвища в XVI–XVIII веках часто получали служилые люди на окраинах государства (казаки, стрельцы), нёсшие сторожевую службу. Прозвище «Неутомимый» хорошо подходило для такого рода занятий.