Фамилия Зимуков образована по одной из самых распространённых в русской ономастике моделей: от прозвища или имени через суффикс -ов. Суффикс указывает на принадлежность, то есть Зимуковы — это потомки человека по прозвищу Зимук.

Основа «зим-» прямо отсылает к зиме, холоду. Прозвище Зимук могли дать человеку, родившемуся в зимнее время, или тому, кто отличался особой стойкостью к морозам — например, крестьянину, который в лютую стужу работал на дворе, или ямщику, возившему грузы по зимникам. В северных и сибирских говорах слово «зимук» иногда означало «зимовщик» — человека, оставшегося на зимовку в глухом месте. В таком случае фамилия могла закрепиться за переселенцами или промысловиками, которые жили в зимовьях.

Менее вероятна, но возможна связь с нецерковным именем Зима. В древнерусской традиции детей могли называть по времени года (Весна, Осень, Зима), чтобы «обмануть» злые силы или подчеркнуть время появления на свет. Если Зима — имя, то Зимук — его производная форма с уменьшительным или бытовым суффикcом -ук, характерным для юго-западных русских земель и Украины. Впрочем, в чисто русской среде суффикс -ук встречается реже, чем -ов, поэтому фамилия Зимуков, скорее всего, сложилась в центральной или северной России, где модель на -ов была основной.

Географически фамилия редкая. Встречается в основном в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает версию о зимнем прозвище: в этих регионах суровые зимы делали прозвище «Зимук» очень живым и понятным. Однокоренные фамилии — Зимин, Зимов, Зимников — имеют то же смысловое гнездо, но Зимуков стоит особняком благодаря редкой основе на -ук, которая в русском языке чаще передаёт значение носителя качества или деятеля.

Сословная принадлежность Зимуковых, скорее всего, крестьянская или мещанская. Дворянских родов с такой фамилией в исторических документах не зафиксировано. Это не делает её менее ценной: за каждым Зимуковым стоит конкретный предок, которого в деревне прозвали за связь с зимой — то ли за характер, то ли за ремесло, то ли за день рождения.