Фамилия Тимиралиева — яркий пример тюркской модели образования фамилий на русской почве. Её основа — мужское имя Тимирали, которое в свою очередь состоит из двух компонентов: «Тимир» (тюрк. «железо») и «Али» (арабское имя, означающее «возвышенный», «великий»). Таким образом, имя Тимирали можно перевести как «Железный Али» или «Крепкий, как железо, Али». У тюркских народов такие составные имена с компонентом «Тимир» (Темир, Демир) были распространены: считалось, что они дают ребёнку силу и несокрушимость.

Фамилия образована по русскому патронимическому суффиксу -ев, который присоединяется к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или гласный. В данном случае исходная форма — Тимирали (имя), затем Тимиралиев (сын Тимирали), а женский вариант — Тимиралиева. Суффикс -ев здесь работает так же, как в фамилиях Иванов или Петров, но указывает на отца с нерусским именем.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически компактно проживают тюркоязычные народы: Дагестан, Чечня, Ингушетия, а также Азербайджан и Средняя Азия. Встречается она нечасто, что говорит о её локальном происхождении. Скорее всего, предок носительницы фамилии Тимиралиева был назван в честь уважаемого человека или духовного лица с именем Тимирали, и фамилия закрепилась за его потомками в одном ауле или селе.

Интересная деталь: в отличие от многих тюркских фамилий на -ов/-ев, которые произошли от имён с тюркским корнем «Темир» (например, Темиров, Демиров), форма Тимиралиева сохранила полное имя, а не только его первую часть. Это указывает на то, что прозвище или имя предка было именно двусоставным, и его не сокращали — вероятно, в роду чтили полное имя основателя. Социально фамилия не несёт следов дворянского или крестьянского сословия: она могла принадлежать как зажиточному горцу, так и обычному сельскому жителю, поскольку в горских обществах Кавказа имена с религиозным компонентом «Али» давали людям разного достатка.