Фамилия Тимергалеева — одна из тех, что безошибочно указывает на тюркское, скорее всего татарское или башкирское, происхождение. Она образована по хорошо знакомой модели: к мужской основе прибавляется русский патронимический суффикс -ев, который в женском варианте превращается в -ева. Мужская форма — Тимергалеев.

В основе лежит сложное арабско-тюркское имя Тимергали (или Темиргали). Первая часть — «тимер» — по-татарски и по-башкирски значит «железо», а в переносном смысле «крепкий, несгибаемый». Вторая часть — «гали» — восходит к арабскому имени Али (высокий, возвышенный, великий). В целом имя Тимергали можно перевести как «железный Али» или «крепкий, как железо, Али». Родители, называя так сына, желали ему здоровья, стойкости и покровительства одного из самых почитаемых в исламе сподвижников пророка Мухаммеда — халифа Али.

Фамилия Тимергалеев (и её женская форма) — сравнительно поздняя, как и большинство русских фамилий у тюркских народов. Она закрепилась в XIX — начале XX века, когда после реформ начался массовый учёт населения и оформление фамилий по русскому образцу. До этого человека называли по имени отца: Тимергали улы (сын Тимергали). При записи в метрические книги или ревизские сказки это отчество превратили в фамилию.

Интересно, что фамилия не привязана к какому-то одному региону. Тимергалеевы встречаются и в Татарстане, и в Башкортостане, и в Оренбургской, Челябинской областях, и дальше — там, куда мигрировали татары и башкиры в поисках работы или земли. Поскольку имя Тимергали было довольно распространённым, однофамильцы не обязательно родственники: фамилию независимо друг от друга получили потомки разных людей с этим именем.

С точки зрения словообразования фамилия абсолютно прозрачна и не даёт повода для споров. Единственное, что может сбить с толку, — это написание: встречаются варианты с буквой «е» в первом слоге (Темергалеев) или с «и» (Тимиргалеев), но нормативным для русского языка считается вариант через «и» — Тимергалеев.