Фамилия Дулкарнаев — редкий случай, когда основа настолько непрозрачна, что сразу бросается в глаза: перед нами не славянский, а тюркский корень. Суффикс -ев указывает на стандартную русскую патронимическую модель (чей? — Дулкарнаев), но само имя или прозвище Дулкарнай — иноязычное. Чтобы понять значение, нужно разобрать его на части.

Наиболее вероятна версия, возводящая основу к арабскому имени Зуль-Карнайн (ذو القرنين), что переводится как «обладатель двух рогов» или «двурогий». В исламской традиции это эпитет Александра Македонского, которого Коран упоминает как праведного завоевателя и строителя стены против народов Гога и Магога. В тюркских языках, особенно у народов Поволжья и Средней Азии, имя Зулькарнай (в бытовом произношении — Дулкарнай) было известно и давалось мальчикам. От этого личного имени и образовалась фамилия: Дулкарнай + ев = Дулкарнаев.

Менее убедительной выглядит гипотеза о связи с тюркским дулкар — якобы «кузнец» или «мастер по металлу». Слово с таким значением не фиксируется в основных тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) в качестве самостоятельного корня. Скорее всего, это позднее переосмысление редкого имени, когда носители забыли исходный смысл и «подогнали» фамилию под знакомое ремесло. Поэтому версия с Зуль-Карнайном — основная и подтверждается ономастической логикой: личные имена арабского происхождения через тюркское посредничество массово входили в русские фамилии (например, Сафиуллин, Набиуллин, Гайнутдинов).

Географически фамилия Дулкарнаев встречается преимущественно в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской области и у татарской диаспоры. Это характерный признак фамилии, возникшей в среде крещёных татар или мишарей, которые, принимая православие, сохраняли тюркские имена в качестве основы для фамилий. Сословно предки Дулкарнаевых, скорее всего, были государственными или ясачными крестьянами, реже — служилыми татарами. О точной дате возникновения фамилии судить трудно: в метрических книгах XVIII–XIX веков она могла записываться как Дулкарнаев, Дулкарнайев или даже Зулкарнаев, пока написание не закрепилось в советских паспортах.