Фамилия Тимергалеев — это, по сути, фонетический вариант более распространённого написания Тимергалиев. Разница в одну букву («е» вместо «и» во втором слоге) не меняет смысла, но часто возникает из-за особенностей произношения в разных диалектах татарского и башкирского языков, а также при оформлении документов в прошлом, когда писарь записывал имя на слух.

Основа фамилии — составное мусульманское имя Тимергали, которое склеили из двух разных по происхождению корней. Первая часть — древнетюркское слово «тимер» (железо). Вторая — арабское «гали» (гали), у которого богатая гамма значений: «великий», «возвышенный», «высший», «могущественный», «дорогой». Арабский корень здесь не случаен — он восходит к одному из эпитетов Аллаха, что делало имя особенно почётным в мусульманской среде.

Складывая части, получаем имя-пожелание: «великий человек, крепкий, как железо». Родители, называя так сына, вкладывали в имя надежду на физическую силу, твёрдость характера и высокое положение. Это типичная для тюркских народов модель, где к традиционному арабскому имени добавляли местный компонент, чтобы усилить его значение.

Сама фамилия образована по стандартной русской модели: к восточному имени добавили патронимический суффикс -ев (вариант суффикса -ов после мягкого согласного). Так что Тимергалеев буквально означает «сын Тимергали». Носители фамилии — почти всегда потомки татар или башкир, так как именно у этих народов имя было особенно популярно.

Интересно, что в старых метрических книгах и ревизских сказках можно встретить и форму Тимергалиев, и Тимергалеевы у одной и той же семьи. Это не ошибка, а следствие живой устной традиции: в татарском языке редуцированный гласный звучит неотчётливо, поэтому на письме его передавали по-разному. Со временем часть семей закрепила один вариант, часть — другой, и теперь обе фамилии существуют параллельно.

Что касается географии, фамилия Тимергалеев встречается в основном в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях, а также среди татарской диаспоры в Средней Азии. Известных исторических личностей с такой фамилией в общероссийских энциклопедиях не зафиксировано — это фамилия не дворянская, а народная, крестьянско-купеческая, что делает её типичным образцом семейного имени рядовых мусульманских семей Поволжья и Урала.