Фамилия Тимбурская звучит как принадлежащая женщине (форма на -ая), но её основа, скорее всего, мужская — Тимбурский. Такие фамилии на -ский/-цкий традиционно указывают на географическое происхождение: их давали по названию местности, откуда был родом человек. В данном случае корень «Тимбур-» может быть связан с топонимом — например, с названием деревни, хутора или урочища Тимбуры, Тимбур или сходным. На картах Польши, Беларуси и Украины встречаются похожие названия, в том числе местечко Тымбур (Tymbur) в исторической Галиции, что делает западнославянское или украинское происхождение фамилии вполне вероятным. Суффикс -ск- в русской традиции часто закреплялся за дворянскими или шляхетскими фамилиями, но со временем стал массовым и у крестьян, получивших фамилии по месту жительства после отмены крепостного права.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с личным прозвищем Тимбур, которое могло быть образовано от диалектного глагола или имени. В некоторых говорах «тимбурить» означало «медлить, канителить», и такое прозвище мог получить неторопливый человек. Однако для фамилии на -ский такая бытовая основа нетипична: прозвища чаще давали фамилии на -ов/-ев или -ин. Поэтому версия с топонимом выглядит убедительнее.

Интересно, что написание через «и» (Тимбурская, а не Тымбурская) может указывать на адаптацию фамилии в русской среде, где «ы» в корне заменили на «и» по законам орфографии или просто для благозвучия. В польском оригинале фамилия могла звучать как Tymburski, а её носительница — Tymburska. Сейчас фамилия редкая, встречается в основном в западных регионах России, а также среди потомков переселенцев из бывшей Речи Посполитой. По социальному составу предки Тимбурских могли быть как мещанами из местечек, так и однодворцами — людьми, жившими на пограничных землях и нёсшими сторожевую службу.