Фамилия Тимирянов — один из тех случаев, когда на слуху знаменитый однофамилец, а корень заставляет задуматься. Самый известный носитель — Климент Аркадьевич Тимирязев, учёный-естествоиспытатель. Но его фамилия и фамилия Тимирянов — не одно и то же, хотя и близкие родственники.

Словообразовательная модель проста и прозрачна: суффикс -ов (в женском роде -а) указывает на принадлежность. Тимирянов буквально означает «сын Тимиряна» или «человек из рода Тимиряна». А вот с основой «Тимирян» интереснее. Это не полное имя, а краткая, разговорная форма от крестильного имени Тимофей. В народной речи имя Тимофей часто «съёживалось» до Тимоха, Тимоша, а в некоторых говорах — до Тимир или Тимиря. Отсюда пошло и отчество Тимирянович, и фамилия Тимирянов.

Встречается также версия, что в основе лежит тюркское слово «тимир» — железо. В русских говорах Поволжья и Приуралья, где было тесное соседство с тюркскими народами, прозвище Тимир (крепкий как железо) могло дать начало фамилии Тимирянов. Однако эта гипотеза менее вероятна: суффикс -ян- (-ян-) в русских фамилиях чаще образуется от имён на -я (Тимоха — Тимиря), чем от тюркских корней. К тому же форма «Тимирян» встречается в старых документах именно как уменьшительное от Тимофей.

Географически фамилия Тимирянов не привязана к одной области. Она встречается и в центральных губерниях, и на Урале, и в Сибири. Это говорит о том, что её носители происходили из разных слоёв: от крестьян до мещан и купцов. Сословной принадлежности по фамилии не определить, но ясно одно: предок нынешних Тимиряновых был человеком по имени Тимирян, которого в церковных книгах, скорее всего, записывали как Тимофея.