Фамилия Тимурова — женская форма, а её мужской вариант Тимуров встречается реже. В основе лежит имя Тимур, которое пришло в русский язык из тюркских языков. Восходит оно к древнетюркскому temür — «железо». Это имя было широко распространено у народов Средней Азии, Поволжья и Кавказа, а в русскую культуру вошло прежде всего благодаря Тамерлану (Тимуру Хромому), основателю империи со столицей в Самарканде. Однако в качестве фамилии Тимуров/Тимурова — явление более позднее и бытовое.

Словообразовательная модель здесь проста: к личному имени Тимур добавили русский патронимический суффикс -ов-, который указывает на принадлежность: «чей?» — Тимуров, то есть сын или потомок человека по имени Тимур. Суффикс -а в женской форме стандартно указывает на носительницу по отцу или мужу. Фамилия эта — типичная «именная», то есть образованная напрямую от календарного или некалендарного имени, без участия прозвища или профессии.

Интересная деталь: в отличие от многих фамилий на -ов, которые в русском языке появились в XVI–XVII веках у дворян и посадских, Тимурова могла возникнуть существенно позже. Массовое появление фамилий у крестьян и народов окраин Российской империи (в том числе у татар, башкир, казахов) приходится на конец XIX — начало XX века. Поэтому Тимурова — фамилия скорее поздняя, и её носители часто имеют тюркские корни, хотя окончание -ова делает её внешне неотличимой от исконно русских фамилий.

Географически фамилия встречается в Татарстане, Башкортостане, в Оренбургской и Челябинской областях, а также в Средней Азии среди русскоязычного населения. Встречается она и у осетин, где имя Тимур также популярно. В целом, Тимурова — фамилия, которая говорит о тюркском происхождении предка по мужской линии, носившего имя, означающее «железный».