Фамилия Гюлев — наглядный пример того, как русская модель фамилий на -ев (-ов) накладывается на нерусскую основу. Суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?»), а корень Гюл- заставляет искать объяснение за пределами славянских языков.

Скорее всего, фамилия восходит к тюркскому слову «гюль» (gül) — «роза, цветок». Это слово распространено во многих тюркских языках (турецком, азербайджанском, крымскотатарском) и часто входит в состав личных имён: Гюльнара, Гюльмира, Гюльсум. В таком случае Гюлев — это русифицированная форма отчества или фамилии, образованной от имени или прозвища Гюль. Предок носителя такой фамилии мог быть человеком, которого прозвали Розой за красоту, кроткий нрав или любовь к цветам, либо же он носил имя, включающее этот компонент.

Вторая версия, менее вероятная, связывает фамилию с армянским словом «гюл» (գյուղ) — «деревня, село». Тогда Гюлев означало бы «деревенский», то есть выходец из села. Однако против этой версии говорит то, что армянские фамилии обычно образуются с помощью суффиксов -ян/-янц, а не -ев. Скорее, армянская основа могла попасть в русскую фамилию через тюркское посредничество, но это усложняет и без того слабую гипотезу.

Географически фамилия Гюлев встречается в основном в России, на Северном Кавказе и в Закавказье, а также среди тюркоязычных народов, принявших православие и получивших русские фамилии. Носители фамилии могли быть крещёными татарами, азербайджанцами или представителями других тюркских групп. В дореволюционных источниках фамилия фиксируется редко — это говорит о её позднем оформлении, вероятно, в XIX — начале XX века.

Словообразовательная модель здесь проста, но необычна: чистый тюркский корень плюс русский патронимический суффикс. Такие фамилии — живые свидетельства культурного и языкового контакта, когда человек с нерусским именем или прозвищем получал русскую фамилию по отцу.