Великий учёный К.А. Тимирязев очень гордился своим происхождением и глубоко почитал своих родителей. Тимирязевы возводили свой род к татарскому военачальнику ордынского хана Едигея Ибрагиму Темир-Газы, отъехавшему на службу в 1408 году ко двору великого князя Василия I в Москву. Темир-Газы принял крещение под именем Александра, на Москве стал называться Темирязем, отсюда и пошла фамилия Тимирязевых. В переводе с татарского корня она означает «железный воин». Оправдывая свою фамилию, на протяжении веков Тимирязевы были профессиональными воинами - только в войне с Наполеоном в 1812 году участвовали шесть Тимирязевых, в том числе отец учёного Аркадий Семёнович (1789-1866). Блестящий гвардейский офицер А.С. Тимирязев сражался при Бородино и под Кульмом, был награждён боевыми наградами.
После окончания наполеоновских войн в 26 лет Аркадий Семёнович женился на Марии Васильевне (урождённой Протасовой), которая за пять лет брака родила ему четырёх детей (Александра, Ивана, Марию и Ольгу). После ранней смерти жены вдовец в чине подполковника подал в отставку и с 1823 года состоял на гражданской службе, быстро продвигаясь в чинах. В 1836-1847 годах он стал начальником Санкт-Петербургского таможенного округа, дослужившись до чина действительного статского советника, затем была служба в Министерстве финансов. В 1833 году сорокачетырёхлетний вдовец А.С. Тимирязев женился на двадцатитрехлетней Аделаиде Климентьевне (урождённой баронессе фон Боде), которая родила ему ещё четырёх сыновей: Николая, Дмитрия, Василия и Климента.
Климент Аркадьевич родился, когда его отцу было 54 года и решающее влияние на жизнь сына оказала его мать – Аделаида Климентьевна (1810-1887). Предок А.К. Тимирязевой французский дворянин –гугенот барон Яков де Боде во время гонений на протестантов в XVI веке бежал из Парижа и после долгих странствий его потомки обосновалось в конце XVIII века в Эльзасе. Но грянула Великая французская революция (1789-1793 гг.) и главе многочисленного семейства (у него было 8 детей) барону Карлу-Августу Боде грозил арест, а возможно, и гильотина. Деятельная жена барона англичанка Мэри (урождённая Киннерслей) уговорила мужа бежать в Россию, где императрица Екатерины II гостеприимно принимала французских эмигрантов. Барон Карл-Август Боде принял русское подданство под именем Карла Илларионовича и получил поместье в Екатеринославской губернии и виноградники в районе Судака в Крыму.
Сын К.И. Боде Климентий Карлович (1777-1846), гвардейский офицер, женился на англичанке Шарлотте (урождённой Гарднер), дочери состоятельного англичанина, жившего в Санкт-Петербурге. У них было трое детей, младшая из которых Аделаида и стала матерью учёного. Любопытно, что все дети в семье Тимирязевых носили широко распространённые для православной России имена: Иван, Александр, Мария, Ольга, Николай, Дмитрий, Василий, но самому младшему ребёнку мать решила дать довольно редкое в России имя Климент в честь своего деда барона Клеменса Филиппа Джозефа Киннерслей, родившегося и умершего в Англии.
Всю жизнь А.К. Тимирязева считала себя прежде всего англичанкой, она старалась говорить и переписываться с сыновьями преимущественно на английском языке. Неудивительно, что К.А. Тимирязев был, как сейчас говорят, билингвом, то есть он одинаково хорошо владел и русским и английским языками. В архивном фонде Мемориального музея-квартиры К.А. Тимирязева сохранилось 11 писем Аделаиды Климентьевны к сыну – все на английском языке. Как сам признавался К.А. Тимирязев: «Я русский, но к моей русской крови примешана значительная доля английской». Примечательно, что два изображения матери (в юности и в старости) учёный повесил в своём рабочем кабинете рядом с письменным столом.