Фамилия Дооткулова — редкий случай в русской ономастике, где почти всё говорит о недавнем происхождении и нерусской основе. Она образована от мужской формы Дооткулов, а та, в свою очередь, — от имени или прозвища Дооткул. Ключевой элемент здесь — тюркский компонент «кул», который в доисламской и раннеисламской традиции означал «раб», «слуга», но в составе личных имён чаще понимался как «раб Божий», «слуга Всевышнего» (ср. Гулам, Кулмухаммед). Первая часть «Доот» менее прозрачна. Вероятнее всего, это искажённое или диалектное произношение имени Дауд (библейский Давид в исламской традиции) или слова «дот»/«дота» (друг, приятель в некоторых тюркских языках). Таким образом, Дооткул могло означать «раб Дауда» или «слуга-друг» — прозвище, данное человеку по его религиозной или социальной принадлежности.

Географически фамилия тяготеет к регионам с сильным тюркским субстратом — Поволжье, Урал, Западная Сибирь, а также к бывшим среднеазиатским республикам. Судя по суффиксу «-ов», носители фамилии, скорее всего, были крещёными или интегрированными в русскую культуру тюрками (татарами, башкирами, казахами), либо фамилия была записана русскими чиновниками по отчеству отца: «чей? — Дооткулов сын». Окончание «-а» указывает на женскую форму, но в современном русском бытовании фамилия склоняется по падежам как обычное притяжательное прилагательное (Дооткуловой, Дооткулову).

В отличие от массовых русских фамилий на «-ин» или «-ский», Дооткулова сохраняет прямую связь с личным именем предка, почти не изменившись. Это говорит о том, что фамилия оформилась относительно поздно — не раньше второй половины XIX века, когда крестьянам и инородцам массово давали фамилии по отцу. Двойной корень с неочевидной семантикой делает её сложной для однозначной этимологии, но именно эта неопределённость и есть её главная особенность: она — документ межэтнического контакта, где тюркское имя получило русский фамильный суффикс.