Фамилия Тимрюкова — женская форма фамилии Тимрюков, которая образована от мужского личного имени или прозвища Тимрюк. В основе лежит тюркское имя Тимур (железо), распространенное у народов, испытавших влияние Золотой Орды и последующих татарских ханств. Суффикс -юк в русской ономастике часто указывает на уменьшительную или уничижительную форму, характерную для южнорусских и украинских говоров: Тимрюк — это «маленький Тимур» или «сын Тимура». В некоторых случаях фамилия могла возникнуть от прозвища, данного человеку с восточными чертами или связанного с татарским происхождением.

Модель образования типична для русских фамилий на -ов/-ев, которые в XVI–XVII веках стали стандартной формой для указания на принадлежность к роду: Тимрюков — потомок Тимрюка. Фамилия не относится к числу массовых, но встречается в документах по Поволжью и южным регионам России — в областях, где исторически были сильны тюркские влияния. Интересно, что имя Тимрюк фиксируется в русских летописях XVI века: так звали, например, кабардинского князя, отца Марии Темрюковны — второй жены Ивана Грозного. Однако прямая связь фамилии Тимрюкова с этой исторической фигурой маловероятна: княжеские роды обычно носили фамилии на -ский или -ов, но в иной огласовке.

С точки зрения социального контекста, носители фамилии Тимрюков в XVIII–XIX веках чаще всего были крестьянами или однодворцами — потомками служилых людей «по прибору», которые несли сторожевую службу на южных границах. В переписных книгах и ревизских сказках фамилия может встречаться с вариантами написания: Тимрюков, Тимрюкова, реже — Темрюков, что связано с чередованием гласных в безударной позиции. Филологически более правдоподобно происхождение от имени Тимур через тюркскую форму Тимрюк, чем от русского имени Тимофей: для «Тимофеева» суффикс -юк нехарактерен.