Фамилия Гулюкина восходит к прозвищу Гулюка. Самая прямая версия связывает его с глаголом «гулять». В старом русском языке у этого слова был широкий спектр значений: не только «бесцельно бродить», но и «быть свободным от работы», «веселиться, развлекаться» или «жить на широкую ногу». Соответственно, Гулюкой могли назвать любителя пеших прогулок, человека, освобождённого от крепостной зависимости, или просто того, кто не прочь погулять и повеселиться.

Менее очевидная, но тоже возможная версия — от слова «гул» (дальний глухой звук, раскатистый шум). Тогда прозвище Гулюка мог получить обладатель громкого, зычного голоса. Такая гипотеза опирается на типичную для русских фамилий модель, где прозвище по физической особенности переходит в фамилию.

Словообразовательно фамилия Гулюкина следует модели на -ин, что типично для фамилий, образованных от основ на -а/-я. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Гулюкин, то есть сын или потомок Гулюки. Само прозвище Гулюка оформлено уменьшительным суффиксом -ук- (в северных говорах — -юк-), который придаёт слову оттенок ласкательности или просторечия. Таким образом, фамилия Гулюкин — это «сын того, кого звали Гулюка», а Гулюка — человек, получивший прозвище за любовь к прогулкам или за громкий голос.

Фамилия редкая, встречается преимущественно в центральных и северных регионах России. Встречаются варианты написания Гулюкин и Гулюкина (женская форма). Однокоренные фамилии — Гуляев, Гуляйкин, Гулящих — образованы от тех же корней, но с разными суффиксами, что отражает региональные особенности словообразования.