Als Major war Zimmermann von Ende Mai 1854 bis Anfang Dezember 1857 im Generalstab des V. Armee-Korps, anschließend im Generalstab der 12. Division (Deutsches Kaiserreich) tätig und wurde dort am 22. Mai 1858 Oberstleutnant. Als solcher wurde er am 7. August 1858 zum Direktor der Vereinigten Divisionsschulen des III. Armee-Korps ernannt. Anlässlich der Mobilmachung wegen des Sardischen Krieges übertrug man Zimmermann im Juni 1859 das Kommando über das mobile 12. Landwehr-Regiment. Im Mai 1860 trat er dann wieder in den Großen Generalstab über, wurde am 1. Juli 1860 Oberst und im Januar 1865 Chef der Topographischen Abteilung des Großen Generalstabes. Für die Dauer des mobilen Verhältnisses anlässlich des Deutschen Krieges war Zimmermann 1866 Abteilungschef im stellvertretenden Großen Generalstab. Unter Verleihung des Charakters als Generalmajor wurde er schließlich am 12. August 1873 zur Disposition gestellt.