Фамилия Тимиртасова — женская форма мужской фамилии Тимиртасов. В её основе лежит тюркское составное имя Тимиртас, которое легко разобрать на два корня: «тимир» (железо) и «тас» (камень). В буквальном переводе это означает «железный камень» — образ, который в тюркской ономастике был не просто красивой метафорой. Такое имя давали мальчикам с пожеланием несокрушимой твёрдости, стойкости и крепости духа, как у камня, который не берёт даже железо.

Словообразовательная модель здесь типична для русских фамилий тюркского происхождения: к основе Тимиртас прибавился патронимический суффикс -ов, образующий фамилию по отцу. То есть Тимиртасов — это буквально «сын Тимиртаса». Суффикс -а в женском варианте указывает на принадлежность к роду: женщина из семьи Тимиртасовых.

Интересно, что фамилия сохранила древнюю форму имени, которое сегодня встречается редко. В современном тюркском мире более распространены варианты Темиртас или Демирташ (с озвончением начального согласного). Написание через «и» в первом слоге (Тимиртас) может указывать на диалектные особенности или на то, что фамилия закрепилась в письменном виде до унификации тюркских языков. Встречается она преимущественно в регионах с исторически смешанным русско-тюркским населением — на Урале, в Поволжье, в Западной Сибири.

Родственные фамилии, образованные от того же корня «тимир» — Тимирёв, Тимиров, а от «тас» — Тасов, Таскин. Но Тимиртасова стоит особняком: это редкий случай, когда два корня слились в одно прозвище ещё до того, как стали фамилией. Предки носителей этой фамилии, скорее всего, были людьми из тюркской среды, принявшими православие и русифицировавшими фамилию, либо русскими, получившими прозвище по соседству с тюркскими народами.