Фамилия Тиморина хранит в своей основе редкую и неочевидную деталь: она образована не от полного крестильного имени Тимофей, а от его краткой, обиходной формы Тимора. В русской ономастике это не самый частый вариант: обычно от Тимофея шли фамилии Тимофеев, Тимохин, Тимошин. А вот Тимора — это сокращение, которое в быту могли произносить с ласкательным оттенком или на местный лад. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Тиморина буквально значит «дочь Тимо́ры» или «жена Тимо́ры». То есть основа фамилии — мужское прозвище или производное имя Тимора, которое в старых документах могло записываться и как Тимора, и как Тимура.

Словообразовательная модель здесь классическая для русских фамилий, но обращает на себя внимание именно суффикс -ин при основе на -а. Это характерно для северных и центральных областей России, где фамилии на -ин встречаются чаще, чем на юге. В отличие от фамилий на -ов, которые образуются от основ на согласный (Тимофеев), Тиморина — пример того, как в народной речи имя сперва «обрубили», а потом добавили притяжательный суффикс. Если бы основой было полное имя, мы бы имели Тимофеина, но такой формы не сложилось.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с диалектным словом «тимора» — так в некоторых говорах называли человека медлительного или рассеянного. Но эта гипотеза слабая: слово не зафиксировано в авторитетных словарях русских говоров как распространённое, а прозвища от имён всегда перевешивают прозвища от нарицательных слов, если есть имя-основа. Поэтому основная версия — от имени Тимофей через краткую форму Тимора.

Географически фамилия Тиморина тяготеет к Поволжью и Уралу. В переписях XIX века она встречается в Вятской, Пермской и Казанской губерниях. Это объяснимо: в этих краях было много старообрядцев, которые часто использовали неканонические, сокращённые варианты имён в быту, и фамилии закрепляли именно такие народные формы. В сословном отношении носители фамилии были в основном государственными крестьянами, реже — мещанами. Дворянских родов с такой фамилией не известно.

В написании фамилии стоит обратить внимание на вариативность: в старых документах можно встретить Тимурина (через «у»), что отражает местное произношение имени Тимофей как Тиму́ха или Тиму́ра. Но современная норма закрепила вариант с «о» — Тиморина, по аналогии с именем Тимофей. Сравнение с однокоренными фамилиями Тиморин, Тимохин, Тимошин показывает, что Тиморина — не просто женская форма от Тиморин, а самостоятельная фамилия, которая могла принадлежать и мужчине, и женщине, так как в русской традиции фамилии на -ин склоняются по роду.