Фамилия Галиуулин — наглядный пример того, как при переносе арабского имени через тюркское посредство в русскую письменность возникает орфографическая двойня. Удвоенная «у» в середине — не ошибка, а следствие долготы гласного в оригинале. В татарском и башкирском языках имя Ğälíulla (Галиулла) произносится с растянутым «у», и при записи кириллицей эту долготу иногда передавали двумя буквами. Встречается и вариант Галиуллин — с одной «у», но с двойным «л», что ближе к русской адаптации восточных фамилий. Оба написания восходят к одному корню.

Основа фамилии — арабское имя Галиулла (ʿAlī-Allāh), что значит «возвышенный Аллах» или «величие Аллаха». Имя теофорное, то есть содержащее имя Бога, и широко распространено у мусульман Поволжья и Приуралья. Фамилию образовали по русской модели: к имени Галиулла добавили суффикс -ин (в тюркской передаче часто -ын), который указывает на принадлежность: «сын Галиуллы» или «из рода Галиуллы». Суффикс -ин в этом случае работает так же, как в русских фамилиях от имён на -а, -я (Петин, Ильин).

Географически фамилия Галиуулин характерна для татар и башкир, особенно из западного Башкортостана и юго-востока Татарстана. Встречается и у мишарей — этнической группы татар, жившей на территории современных Нижегородской, Пензенской и Рязанской областей. В дореволюционной переписи такие фамилии фиксировали редко — крестьяне и мещане часто обходились без них, а если и записывали, то в форме Галиуллин, поэтому документы с двойным «у» — скорее устная традиция, закреплённая в советских паспортах.

Сравнение с однокоренными фамилиями помогает уточнить ареал. Галиуллин — самый частый вариант, встречается повсеместно у татар. Галиуулин — более редкий, локализованный, часто в деревнях, где в говоре сохранялась долгота гласных. Есть и форма Галиулов — от тюркского варианта имени без конечного «а», но она единична. Социального барьера у фамилии не было: её носили и муллы, и крестьяне, и купцы — имя Галиулла давали вне зависимости от сословия.