Фамилия Тимоханов — одна из тех, что образована от полной народной формы крестильного имени. Основа здесь — Тимоха, обиходный вариант имени Тимофей (греч. Timotheos — «почитающий Бога»). В русской среде имена на -ей часто переделывались в более короткие и привычные формы: Тимоха, Тимоша, Тимоха. Суффикс -а, характерный для разговорных уменьшительных имен, затем обрастал фамильным суффиксом -ов, указывающим на принадлежность: «Тимоханов» буквально значит «сын Тимохи».

Если смотреть на словообразовательную модель, то фамилия Тимоханов стоит в ряду таких же «народных» вариантов, как Тимохин, Тимошин, Тимофеев. Интересно, что суффикс -анов встречается реже, чем обычный -ов, и часто указывает на то, что основа имени оканчивалась на -а: Тимоха → Тимоханов. В отличие от фамилии Тимохин (от той же основы, но с суффиксом -ин), форма на -ов могла закрепиться в тех регионах, где преобладала северная или центральнорусская традиция фамилеобразования.

Прозвище Тимоха могло принадлежать не только человеку с именем Тимофей. В некоторых говорах «тимоха» — ироничное название простака или нерасторопного человека, но эта версия менее вероятна: церковное имя было настолько распространено, что именно оно стало главным источником. Сословного барьера фамилия не имела: Тимохановы встречались и среди крестьян, и среди мещан, и в духовенстве — где имя Тимофей почиталось как одно из апостольских.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным областям России, особенно к Курской, Орловской, Тамбовской губерниям, откуда идут ранние записи. В XIX веке Тимохановы фиксируются также в казачьих станицах Дона и Кубани — вероятно, из-за переселенческих потоков. Встречается и вариант написания с одной «н» — Тимоханов, что не меняет смысла, но может указывать на позднюю канцелярскую запись.

Таким образом, фамилия Тимоханов — прозрачный отчественный патроним, который прямо говорит: предок носителя звался Тимохой, то есть Тимофеем, и жил, скорее всего, в центральной России или на юге, где народные формы имен долго держались в обиходе.