Фамилия Колюкаева — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка связано с характером или внешностью первого носителя, а не с профессией или местностью. Разбираем её по косточкам.

Основа — «колюка» или «колюка». В русских говорах так называли колючку, репейник, а также — переносно — язвительного, придирчивого, «колючего» человека. В вятских и сибирских диалектах слово «колюка» означало ещё и скупого, жадного. Таким образом, родоначальник Колюкаевых мог получить прозвище за острый язык, неуживчивый нрав или, наоборот, за скаредность. Второй вариант — прозвище по внешней особенности: например, за жёсткие, торчащие в стороны волосы.

Модель образования типична для русского Севера и Поволжья: прозвище Колюка + фамильный суффикс -ев (после мягкого согласного). Суффикс -ев, а не -ов, указывает, что основа оканчивалась на мягкий согласный или «й»: Колюк → Колюков, но Колюка → Колюкин. Здесь же мы видим Колюка-ев, что говорит о том, что прозвище склонялось как существительное женского рода (Колюка, как «дядька»). Такие фамилии — на -аев, -яев, -уев — часто встречаются в северных и центральных областях России, но не так массовы, как «овские».

Если предположить, что прозвище всё же пошло от растения, то Колюкаевы могли быть родом из местности, где «колюкой» называли определённый сорняк или кустарник. Однако в ономастике более весомой считается версия с характеристикой человека: прозвища, данные по свойствам характера, давали чаще, чем по ботаническим признакам.

Встречаемость фамилии низкая. Она не попала в списки дворянских родов, не фиксируется в массовых переписях XIX века как часто встречающаяся. Это говорит о том, что род Колюкаевых — скорее всего, крестьянский или мещанский, из одного или нескольких сёл. Географически фамилия тяготеет к Вятке и Пермскому краю, где слово «колюка» в значении «скряга» было особенно употребительно.

Однокоренные фамилии — Колюков, Колюкин, Колючкин — встречаются чаще, но все они восходят к одному смысловому гнезду. Разница лишь в том, какой суффикс выбрали при оформлении: -ов, -ин или -ев.