Фамилия Тымчиков отвечает на вопрос «чей будете?» и принадлежит к распространённому типу русских семейных прозваний, образованных от личного имени отца. В её основе лежит Тымчик — уменьшительно-ласкательная форма канонического крестильного имени Тимофей, которое пришло на Русь вместе с христианством из Византии. В переводе с древнегреческого Тимофей значит «почитающий Бога»: имя сложили из основ «тиме» (честь, почитание) и «теос» (Бог). В народной речи это имя дало десятки обиходных вариантов — Тим, Тимоха, Тиманя, а также Тымчик, где гласный «и» перешёл в «ы» под влиянием акающих и окающих говоров, где звучание смягчалось и редуцировалось.

Суффикс -чик в имени Тымчик выполнял двойную работу: он не только уменьшал, но и придавал оттенок ласкового, домашнего обращения. Так в семье могли звать мальчика или молодого человека, а потом это прозвище закрепилось за ним в быту. Когда у Тымчика появились дети, их в документах записали как Тымчиковы — то есть «дети, потомки Тымчика». Фамильный суффикс -ов здесь стандартный для русской ономастики: он указывает на принадлежность роду, где родоначальника звали Тымчик.

Стоит оговориться: некоторые исследователи допускают, что в отдельных случаях Тымчик могло быть самостоятельным прозвищем, не связанным с Тимофеем, а образованным от диалектного слова. Однако убедительных данных о таком корне нет, и версия с крестильным именем остаётся основной и самой правдоподобной. Форма Тымчиков встречается реже, чем Тимофеев или Тимков, что объяснимо: она закрепилась в тех регионах, где народная переделка имени была особенно живучей.

Сословно фамилия не была привилегией дворянства: такие «уменьшительные» фамилии на -ов чаще всего получали крестьяне и посадские люди, которых в переписных книгах фиксировали по отцу. Носители фамилии Тымчиков сегодня живут в разных областях России, но в XIX веке фамилия чаще встречалась в центральных и южнорусских губерниях, где имя Тимофей было одним из самых ходовых.