Фамилия Тимургалиев — одна из тех, что безошибочно указывает на тюркские корни. В её основе лежит сложносоставное мужское имя Тимургали (вариант — Темиргали), которое образовано слиянием двух компонентов: «тимур» (железо) и «гали» (от арабского «али» — возвышенный, могучий, великий). Таким образом, имя-основа означает «железный великий» или «крепкий, как железо, и возвышенный». Это типичное для тюркской ономастики имя-оберег, где через «железо» желали ребёнку твёрдости характера и несокрушимого здоровья, а через «гали» — божественного покровительства и высокого положения.

Словообразовательная модель здесь проста и прозрачна: к основе Тимургали прибавлен русский патронимический суффикс -ев, который указывает на принадлежность: «сын Тимургали». Фамилия оформилась в среде татар, башкир или казахов, которые в XIX — начале XX века, при переходе к официальным фамилиям, адаптировали свои родовые имена под русскую грамматику. Суффикс -ев, а не -ов, выбран потому, что основа имени заканчивается на мягкий согласный («ли»).

Географически фамилия Тимургалиев наиболее распространена в Татарстане, Башкортостане, а также среди казахского населения, где имя Темиргали встречается очень часто. В дореволюционной России носители этой фамилии были преимущественно из крестьянского или торгового сословия, никаких дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. Интересно, что в некоторых переписях начала XX века фамилию могли записать как Темиргалиев — через «е» в первом слоге, что отражает диалектное произношение.

Редкость фамилии в том, что она сохранила архаичную двухкорневую конструкцию, не утратив смысловой прозрачности. В отличие от многих обрусевших татарских фамилий, где корень со временем стёрся, Тимургалиев до сих пор легко «читается» как производное от конкретного личного имени, а не от прозвища или профессии.