Фамилия Тимаева чаще всего связана не с личным именем, а с местом — гидронимом. В Ульяновской области, в окрестностях села Тимай (ныне — территория бывшего Симбирского уезда), бьет родник с тем же названием. От него питаются реки ближайшего района, а вода из источника используется для водоснабжения местного населения. Родоначальник фамилии, судя по всему, жил вблизи этого родника или села, а его потомки получили прозвище Тимай, которое затем закрепилось как фамилия.

Разбор слова подтверждает эту версию. Основа «Тимай» — это, скорее всего, тюркское имя или прозвище, распространенное у татар, чувашей и башкир. Оно восходит к арабскому «Тимур» (железо) или к древнетюркскому «тимер» с тем же значением. В русской среде такое имя переосмыслили: уменьшительная форма от Тимофей — Тима — дала созвучную основу, но в данном случае ударение и написание «Тимай» указывают на тюркский след.

Суффикс «-ев» в фамилии Тимаева — типичный русский патронимический формант, указывающий на принадлежность: «сын Тимая». Женская форма Тимаева — это традиционное русское окончание, закрепленное за дочерью или женой носителя мужской фамилии Тимаев.

Интересно, что фамилия не получила широкого распространения за пределами Поволжья. Она концентрируется в Ульяновской, Самарской и Оренбургской областях, а также у татарской диаспоры в Башкортостане. Это подтверждает локальный характер происхождения: фамилия возникла там, где существовал топоним Тимай, и не разошлась по всей России, как, например, фамилии от календарных имен.

Встречается и альтернативная трактовка — от канонического имени Тимофей через просторечную форму Тима. Но она менее правдоподобна: в этом случае ожидалась бы фамилия Тимаев с ударением на первый слог и без конечного «й» в основе. Форма Тимай с твердым «й» на конце выдает именно тюркское происхождение, где «ай» — частый компонент имен (Айрат, Айгуль), означающий «луна» или «месяц». Возможно, имя Тимай означало «железный, как луна» или просто «крепкий».

Таким образом, фамилия Тимаева — это ототопонимическая фамилия, возникшая в среде тюркоязычного населения Поволжья, но оформленная по русской словообразовательной модели. Предки носителей фамилии, скорее всего, были крестьянами или мелкими торговцами, жившими у родника Тимай, и их прозвище закрепилось за родом на несколько поколений.