Фамилия Тимиряшева — женская форма, мужской вариант — Тимиряшев. Её основа восходит к тюркскому мужскому имени Тимиряш (или Темиряш), которое, в свою очередь, является производным от Темир (Тимер) — «железо» в татарском, башкирском, казахском и других тюркских языках. Суффикс -яш (вариант -еш) в тюркских именах часто образует ласкательные или уменьшительные формы, поэтому Тимиряш можно перевести как «железный», «крепкий, как железо» или «железяка» (в ласковом, прозвищном смысле). Фамилия образована по русской модели притяжательных прилагательных с суффиксом -ев, то есть буквально «сын (или потомок) Тимиряша».

Интересно, что фамилия Тимиряшев (и её женская форма) в основном фиксируется в регионах с сильным татарским и башкирским влиянием — в Поволжье, Приуралье, а также среди касимовских татар. Встречается она и у русских, но, скорее всего, это результат обрусения тюркского корня: предок-татарин переходил в православие, а фамилия оставалась. В дореволюционных записях можно найти варианты написания — Темиряшев, Тимиряшев, а иногда и Тимирязев (сближение с известной фамилией учёного-ботаника К. А. Тимирязева, которая имеет ту же этимологию, но другую суффиксальную огласовку). Разница в том, что Тимирязев — это форма с суффиксом -ев от имени Тимиряз (Темиряз), где -яз — тоже тюркский уменьшительный формант, но иной ступени.

По сословной принадлежности Тимиряшевы, как правило, были служилыми татарами (мурзы, князья) или государственными крестьянами. Фамилия нередко встречается в родословных книгах дворянства Казанской и Симбирской губерний, что говорит о том, что некоторые ветви сумели сохранить свой статус после принятия христианства. Но большинство носителей — это потомки простых ремесленников или земледельцев, получивших фамилию по деду или отцу, которого в деревне звали Тимиряш за силу или упрямство.

В современной России фамилия редкая, что делает её хорошим маркером для генеалогического поиска: если вы Тимиряшева, ваш род почти наверняка уходит корнями в Волго-Уральский регион, а предок носил тюркское имя, связанное с металлом и твёрдостью характера.