Фамилия Тимшанов — редкий пример образования от сложного тюркского имени с русским суффиксом. Её основа — «Тимшан», которое восходит к двум корням: «тим» (сравните с татарским «тимер» — железо, крепкий) и «шан» (слава, почёт). Имя Тимшан, таким образом, можно перевести как «железная слава» или «крепкая честь» — типичный для кочевых народов комплиментарный антропоним, который давали мальчикам с пожеланием силы и уважения.

Суффикс -ов указывает на общерусскую модель образования фамилий по отчеству: Тимшанов буквально значит «сын Тимшана». В отличие от фамилий на -ин (от основ на -а/-я) или на -ский (географические или дворянские), -ов — самый массовый патронимический формант, что говорит: носитель фамилии, скорее всего, из крестьян или мещан, а не из высших сословий. Фамилия не получила широкого распространения, её очаги — Поволжье и Приуралье, где веками жили татары, башкиры и чуваши, принимавшие православие и русифицировавшие имена.

В документах фамилия могла писаться по-разному: Тимшанов, Тимшанов, реже Тимшаннов. Двойное «н» — результат народной этимологии, когда носители пытались сблизить фамилию с русскими словами вроде «шанный» (от «шан» — чин, достоинство), но это вторичное явление. Исходная форма — с одним «н», как и у других патронимов от тюркских имён (Тимганов, Тимчанов).

Сравнение с однокоренными фамилиями помогает уточнить значение. Тимшанов — не единственная фамилия на «Тим-»: есть Тимин (от русского Тимофей), Тимков (от Тимошка), но Тимшанов стоит особняком. Ближе к нему Тимшаев (с суффиксом -ев) или Тимшутов (с другим тюркским компонентом). Все они — следы смешения культур: русский суффикс накладывался на мусульманское или языческое имя, и фамилия закреплялась за родом, принявшим православие. Судя по редкости, предки Тимшановых не были многочисленным кланом, а скорее одной семьёй из определённой деревни.

Сословная принадлежность предков — крестьянство или казачество. В XIX веке фамилии с таким корнем встречаются в метрических книгах Оренбургской и Уфимской губерний. Точных данных о знаменитых носителях нет: фамилия не попала в энциклопедии, не мелькала в титрах. Это не делает её менее интересной — напротив, она сохранила память о том, как тюркское имя «Железная слава» стало русской фамилией простого человека.