Фамилия Турымтаев — редкий пример, где основа не лежит на поверхности и не связана с привычными славянскими корнями. Её происхождение ведёт в тюркскую языковую среду, а географические корни, скорее всего, находятся в Башкортостане или у башкирских и татарских родов соседних регионов.

Разбор фамилии логично начать с суффикса. Формант -ев указывает на русскую модель патронимической фамилии, которая закрепилась за нерусскими народами после вхождения их земель в состав Российской империи. Фамилии на -ев образовывали от имён или прозвищ, оканчивающихся на мягкий согласный или на -й. Таким образом, Турымтаев означает «сын (или потомок) Турымтая».

Основа Турымтай — это сложное тюркское имя-прозвище. Оно состоит из двух частей: «турым» (от тюркского «турыр» — «стойкий», «постоянный», либо от «тур» — «стоять», «жить») и «тай» (в тюркских языках — «жеребёнок» или ласкательный аффикс, придающий имени уменьшительно-ласкательный оттенок, как в именах Ахметтай, Иштай). В башкирской и татарской антропонимике компонент «тай» встречается часто и символизирует молодость, резвость, иногда — тотемного коня. Имя Турымтай можно перевести как «стойкий жеребёнок» или «крепкий мальчик». Встречается и вариант толкования «турым» как «моя жизнь» (от «тормош» — жизнь), тогда имя приобретает значение «жеребёнок моей жизни» — ласковое прозвище ребёнка.

Поскольку фамилия не получила широкого распространения за пределами Урало-Поволжья, её носители, вероятнее всего, происходят из башкирских или татарских крестьянских или служилых родов. В XVIII–XIX веках у башкир фамилии часто давали по имени отца, записанному русскими чиновниками. Поэтому Турымтаевы могли быть потомками человека по имени Турымтай, жившего в одном из аулов современного Башкортостана или Оренбургской области.

В отличие от фамилий с прозрачной географической привязкой (вроде Казанцев или Уфимцев), Турымтаев указывает не на место, а на личное имя предка. Это делает её более личной и древней по корням — она сохранила память о конкретном человеке, а не о его местожительстве. Встречаются варианты написания с «о» (Турымтаев), но они редки и, скорее всего, являются результатом ошибок в документах. Фамилия не имеет отношения к русским словам «туры» или «турым», это чисто тюркское образование, адаптированное русской фамильной системой.