Фамилия Тимаев — самобытный памятник восточной культуры, и её происхождение уходит корнями в древнетюркский язык. В основе фамилии лежит диалектная форма старинного мужского имени Тимур — Тимай. В переводе с тюркского это имя означает «железо, железный». Такое имя давали ребенку с пожеланием, чтобы он вырос крепким, как железо, — твёрдым духом и здоровым телом. Потомок человека по имени Тимай со временем и получил фамилию Тимаев.

Модель образования здесь простая и типичная для русской ономастики: к основе Тимай добавили патронимический суффикс -ев, который указывает на принадлежность к отцу. Вопрос о том, как именно имя Тимай попало в русскую среду, остаётся открытым. Это могло произойти в результате тесных контактов с тюркоязычными народами — татарами, башкирами или чувашами, — либо через крестьян и служилых людей, перенимавших имена у соседей. Интересно, что фамилия Тимаев встречается и в форме Тимайкин, что говорит о разных путях адаптации одного и того же имени.

Хотя фамилия звучит как восточная, её носители могли быть самыми разными по сословию. Известный представитель рода — Матвей Максимович Тимаев (1796–1858), педагог. Окончив Петербургский педагогический институт, он отправился за границу изучать методы преподавания. Он побывал в Англии, Швейцарии, Шотландии и Германии, где ознакомился с системами воспитания Ланкастера, Белля, Песталоцци и Фелленберга. По возвращении Тимаев преподавал историю в Екатерининском институте, Смольном монастыре и Главном педагогическом институте. С 1833 по 1841 год он обучал русской истории и географии великих княжон Марию, Ольгу и Александру Николаевнам, а также принцессу Гессен-Дармштадтскую, будущую императрицу Марию Александровну. Такая карьера говорит о том, что фамилия не была привязана к одному социальному слою и встречалась среди образованных людей своего времени.

Процесс формирования каждой отдельной фамилии мог быть длительным и не всегда имел привязку только к одной местности. Поэтому окончательно говорить о точном времени и месте происхождения фамилии Тимаев можно лишь на основании серьёзных генеалогических исследований, которые позволят проследить пути её распространения и изменения.