Фамилия Зималёва — женская форма фамилии Зималёв, и её разбор стоит начать с суффикса. Суффикс -ёв (фонетический вариант -ев после шипящих и мягких согласных) указывает на русскую модель образования от прозвища или имени, оканчивающегося на -а/-я. В данном случае основа — «Зимал». Это некалендарное, то есть нецерковное, имя или прозвище, которое могло возникнуть от глагола «зимать» (зимовать, проводить зиму) или от слова «зима». В русских говорах «зималь» — человек, родившийся зимой, либо тот, кто занимался зимним промыслом, например, лесозаготовкой или извозом в холодное время года. Встречается и более редкое значение: «зималь» как прозвище медлительного, «холодного» по характеру человека.

Однокоренные фамилии — Зимин, Зимов, Зимников — более частотны, но Зималёв образован с помощью другого суффикса, что делает его менее распространённым и более локальным. По данным современных баз, фамилия Зималёв встречается в основном в центральных и северных регионах России, особенно в Вологодской и Архангельской областях, где зимние промыслы и сезонные работы были основой хозяйства. Это косвенно подтверждает версию о прозвище, связанном с зимним временем года или занятием.

С точки зрения словообразования, модель «основа на -а + суффикс -ёв» типична для фамилий, произошедших от прозвищ с уменьшительно-ласкательным или просторечным оттенком. В отличие от фамилий на -ов от имён на твёрдый согласный (Зимов от Зим), Зималёв сохраняет мягкость основы, что говорит о более позднем закреплении прозвища в документах. Социальный контекст: скорее всего, предки носителя фамилии были крестьянами или ремесленниками, чьё прозвище закрепилось в быту, а затем перешло в официальную фамилию при переписях XVII–XIX веков.

В академических трудах по русской ономастике (например, в работах Б. Унбегауна) фамилии на -ёв от основ с конечным мягким согласным рассматриваются как характерные для севернорусского ареала. Это ещё один штрих к географии Зималёвых. Спорных версий немного: иногда корень связывают с диалектным «зимала» — «зябкий человек», но это лишь вариация той же семантики холода и зимы. Более правдоподобной остаётся версия о прямом прозвище по времени рождения или роду занятий.