Фамилия Темиржан — редкий случай в русском ономастиконе. Она не вписывается в привычную модель русских фамилий на -ов/-ев, -ин или -ский. Её основа — тюркское составное имя, которое в дословном переводе означает «железная душа» или «железная жизнь»: от «темир» (железо) и «жан» (душа, жизнь). В казахском, киргизском, башкирском и татарском языках такие двухосновные имена — Темиржан, Темирхан, Темирбек — были распространены веками. Имя давали мальчику с пожеланием твёрдости характера и долгой жизни, прочной, как металл.

Главная особенность этой фамилии — она не прошла русификацию. В русской традиции фамилии из тюркских имён обычно получали суффикс принадлежности: Темиров, Темиржанов. Но в данном случае фамилия закрепилась в исходной, «голой» форме — Темиржан. Это говорит о том, что её носители либо сами были носителями тюркского языка и не меняли фамилию при записи в документах, либо фамилия была оформлена в советское время, когда уже не требовалось добавлять русские окончания. Такое встречается у казахов, киргизов и татар, которые получали паспорта с фамилией, совпадающей с именем отца или деда, без суффикса.

С точки зрения географии, фамилия Темиржан — южная и восточная. Она встречается в Казахстане, Киргизии, Узбекистане, а также в татарских и башкирских регионах России. В центральной России она единична и, скорее всего, принадлежит потомкам переселенцев или людям, чьи предки переехали в XX веке. Сословно предки Темиржанов — не крестьяне и не дворяне в русском понимании. Скорее всего, это были скотоводы, ремесленники или воины в казахских жузах, либо купцы и ремесленники в татарских слободах.

Есть и спорная версия: некоторые исследователи возводят «Темиржан» к арабскому «Тимур» (железо) через персидское посредство, но это излишнее усложнение. Тюркская основа очевидна и подтверждается массой параллельных имён: Темиртас, Темирлан, Жантемир. Фамилия Темиржан — это прямое, без посредников, отражение тюркского имени, которое стало фамилией без дополнительной обработки. Её носитель может с уверенностью сказать, что его предок носил имя, означавшее «железный духом».