Фамилия Тимерфулатов — редкий случай, когда в основе лежит не просто имя, а целая именная конструкция из двух тюркских корней. Она образована от мужского имени Тимерфулат, которое в свою очередь сложено из двух слов: «тимер» (железо) и «фулат» (сталь, булат). В буквальном смысле имя означает «железная сталь» или «крепкий, как булатная сталь» — типичный для тюркской ономастики пример имени-пожелания, дававшегося мальчику с надеждой на несгибаемый характер и физическую силу.

Фамилия образована по стандартной русской модели с патронимическим суффиксом -ов, который присоединяется к основе имени. Таким образом, Тимерфулатов — это «сын Тимерфулата» или, в более широком смысле, потомок человека по имени Тимерфулат. Встречается эта фамилия преимущественно в среде татар и башкир, где подобные двукоренные имена (например, Тимерхан, Тимергали) были широко распространены, но форма Тимерфулат — гораздо более редкая и архаичная.

Интересно, что вторая часть имени — «фулат» — это не просто «сталь», а именно дамасская или булатная сталь, которая в кочевой и воинской культуре ценилась превыше всего. Имя Тимерфулат, таким образом, звучало как удвоенное усиление: железо + булат. Встречаются варианты написания с одной буквой «ф» (Тимерулатов) — это результат упрощения сложного сочетания согласных в устной речи или при записи фамилии в документах, но исходная форма с двумя «ф» (Тимерфулатов) точнее передаёт исходное имя.

Географически фамилия тяготеет к южному Уралу и Зауралью, особенно к территориям современного Башкортостана и Оренбургской области. В отличие от распространённых фамилий на -ов, образованных от простых имён (Ахметов, Хусаинов), Тимерфулатов сразу указывает на конкретное, нечастное имя предка, что делает её ценной для генеалогического поиска — носитель такой фамилии почти наверняка происходит из рода, где это имя передавалось или было дано по какому-то особенному случаю.