Фамилия Толымбек — редкий случай в русском ономастиконе: её основа тюркская, а русское окончание отсутствует. Это не «обрусевшая» фамилия вроде Толымбеков, а застывшая форма имени или прозвища, которую в русских документах могли записать без изменений. Такой тип встречается у народов Центральной Азии и Казахстана, где фамилии часто образовывались напрямую от личного имени без добавления суффиксов -ов или -ин.

Разбираем имя-основу. «Толым» (толым, толы) в тюркских языках, особенно в казахском, означает «полный», «достаточный», «завершённый». «Бек» — широко распространённый титул, означающий «господин», «князь», «правитель», а в составе имён — указание на знатность или власть. Таким образом, Толымбек дословно переводится как «полный господин» или «достаточный бек». В переносном смысле имя могло означать «обладающий полнотой власти», «богатый и независимый» или «тот, кто доволен своим положением».

Словообразовательная модель здесь простая: сложение двух корней без соединительной гласной, что типично для тюркских антропонимов. Ударение, скорее всего, падает на последний слог — Толымбе́к, хотя в русском произношении возможны варианты.

Споров у этимологов эта фамилия не вызывает: обе части прозрачны и хорошо задокументированы в тюркской ономастике. Единственный вопрос — как именно фамилия закрепилась. Скорее всего, предок носителя носил имя Толымбек, и по русской традиции XIX–начала XX века (особенно при переписях и записях в метрических книгах) это имя стало передаваться как фамилия. Если бы фамилия оформлялась через русский суффикс, мы бы имели Толымбеков — но раз этого не произошло, значит, запись сделали буквально, не русифицируя.

Географически фамилия Толымбек тяготеет к Казахстану, южным областям России (Астраханская, Оренбургская, Омская) и, возможно, к татарским общинам. В дореволюционных источниках она встречается редко — это не дворянская фамилия, а скорее крестьянская или казачья, принадлежавшая людям, которые сохраняли тюркские имена как родовые. Социальный контекст: носители фамилии могли быть скотоводами, воинами или мелкими родоправителями, но без формального закрепления за сословием.