Фамилия Зимакова образована по одной из самых распространённых в русской ономастике моделей: от личного имени или прозвища через суффикс -ов/-ев, к которому затем добавилось окончание -а, указывающее на женскую линию или принадлежность. Основа здесь — Зимак. Самая правдоподобная версия происхождения этой основы — старинное мирское имя Зимак. В дохристианской и раннехристианской Руси такие имена давали не при крещении, а в быту, часто по обстоятельствам рождения ребёнка. Если младенец появлялся на свет в холодное время года, его могли назвать Зимой, а уменьшительная форма — Зимак — была естественным производным. Поэтому первая гипотеза, связывающая фамилию с временем года «зима», не противоречит второй, а скорее дополняет её: имя Зимак и есть то самое «зимнее» прозвище.

В пользу версии с мирским именем говорит и то, что у русских фамилий на -ов/-ев редко образуются напрямую от названий явлений природы без посредства личного имени или прозвища. «Зима» как прозвище — явление известное, а Зимак — его закономерная ласкательная или уменьшительная форма. Встречаются в истории и указания на конкретных носителей: например, в донских казачьих родах упоминается атаман по имени или прозвищу Зимае, от которого, по преданиям, пошли Зимаковы. Это косвенно подтверждает, что корень фамилии — не просто календарное название, а именно антропоним, имя собственное.

Таким образом, фамилия Зимакова буквально означает «потомок (дочь или жена) Зимака». Суффикс -ов- указывает на принадлежность к роду, а окончание -а — на то, что перед нами форма женского рода. В современных русских фамилиях это окончание часто сохранилось в неизменном виде, хотя изначально такие формы были характерны для обозначения жены или вдовы. Со временем фамилия закрепилась и передавалась по наследству, потеряв прямую связь с полом носителя.