Фамилия Темурланов образована от составного тюркского имени Тимурлан (варианты — Темурлан, Тамерлан). Первая часть — Тимур (Темур) — означает «железо», вторая — Лан — «хромой». В сумме имя переводится как «Железный Хромец». Это прозвище-титул легендарного среднеазиатского завоевателя XIV века, основателя империи Тимуридов. Однако напрямую к знаменитому полководцу фамилия отношения не имеет: русские фамилии на -ов от тюркских имен обычно получали люди, которых в быту называли просто Тимурланом — либо в честь исторического персонажа (такое имя могли дать в мусульманской среде), либо как прозвище за хромоту и твердый характер.

Словообразовательная модель здесь классическая для русских фамилий: к тюркскому имени-прозвищу Темурлан добавили русский патронимический суффикс -ов. Буквально фамилия означала «сын Темурлана» или «из рода Темурлана». Встречается и вариант написания Тамерланов — он ближе к европейской передаче имени (через «а» в первом слоге), тогда как Темурланов точнее воспроизводит тюркское произношение с узким гласным.

Фамилия редкая, географически привязана к регионам с тюркским и кавказским населением — Дагестан, Чечня, Азербайджан, отчасти Татарстан и Башкортостан. В центральной России встречается единично, обычно у потомков переселенцев из Закавказья или Средней Азии. В дореволюционных метрических книгах почти не фиксируется, что указывает на сравнительно позднее оформление — скорее всего, в конце XIX — начале XX века, когда крестьянам и горцам массово давали фамилии по именам отцов.

С точки зрения социального статуса носители фамилии относились к непривилегированным сословиям — крестьяне, ремесленники, воины-горцы. Дворянских родов с такой фамилией в Российской империи не зафиксировано. В советское время фамилия нередко русифицировалась до Тимуров или Темиров — так что Темурланов мог стать Тимуровым при смене паспорта, если владелец хотел избавиться от прямой отсылки к Тамерлану.

В ономастических словарях фамилия не описана отдельно, но её основа (Темур/Тимур) подробно разбирается в работах В. А. Никонова и А. В. Суперанской как один из самых распространенных тюркских антропонимов, вошедших в русский именослов.