Фамилия Гулюкин — редкий пример того, как прозвище, образованное через суффикс -юк-, превратилось в типичную русскую фамилию с патронимическим суффиксом -ин. В основе лежит прозвище Гулюка, которое, скорее всего, связано с глаголом «гулять». В старину «гулять» означало не только «веселиться», но и «быть свободным от работы», «бесцельно бродить». Поэтому Гулюкой могли прозвать и любителя пеших прогулок, и вольного крестьянина, отпущенного на оброк, и человека, который жил на широкую ногу и не любил сидеть на месте.

Менее распространённая, но лингвистически возможная версия выводит прозвище от слова «гул» — дальний глухой звук или раскатистый шум. В этом случае Гулюкой называли обладателя зычного, громкого голоса. Оба объяснения одинаково правдоподобны: суффикс -юк- в русских прозвищах мог прикрепляться и к глагольным основам (гулять → Гулюка), и к звукоподражательным (гул → Гулюка).

Сама фамилия образовалась по стандартной модели: к основе Гулюк- добавили притяжательный суффикс -ин, который буквально означает «чей?» — то есть сын Гулюки. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) такая схема считается типичной для северных и центральных регионов России, где фамилии на -ин особенно часты. Примечательно, что фамилия сохранила редкое сочетание «ю» после «г» — это указывает на то, что прозвище бытовало в живой речи, а не в книжной традиции.