Фамилия Куколев — типичный пример русской фамилии, образованной от прозвища. В её основе лежит слово «куколь», которое в старину означало не растение-сорняк, а головной убор. Это мог быть монашеский куколь — остроконечный капюшон с длинными концами, закрывающий плечи, или же северный накомарник, защищавший лицо от гнуса.

Прозвище Куколь, скорее всего, получил человек, который либо носил такую одежду по роду занятий, либо изготавливал её. Слово «куколь» в значении «шапка, колпак» встречается в древнерусских памятниках с XIII века, и это одна из немногих фамилий, где суффикс -ев присоединён к основе на мягкий согласный (Куколь → Куколев).

Встречаются и другие варианты написания — Кукалёв, Куколёв, но исходная форма Куколев закрепилась в центральных и северных губерниях, где слово «куколь» бытовало в бытовой речи дольше всего. Фамилия редкая, не попала в массовые списки дворянских родов, поэтому её носители в основном — потомки крестьян, ремесленников или церковнослужителей.