Фамилия Кульмяева — женская форма мужской фамилии Кульмяев, которая образована по самой частотной модели русского языка: от прозвища или имени через суффикс -ев. Суффикс указывает на принадлежность («чей?» — Кульмяев, то есть сын или потомок человека по прозвищу Кульмяй). Основа здесь — Кульмяй, и именно в ней скрыта загадка фамилии.

Слово «кульмяй» не встречается в современных словарях русского литературного языка, но его можно разобрать по корням. Первая часть — «куль» — в русских говорах имела несколько значений: мешок, а также неуклюжий, неповоротливый человек (отсюда «куля» — простофиля). Вторая часть — «мяй» — может быть искажённым вариантом глагола «мять» или диалектного «мякать» (мямлить, говорить невнятно). Скорее всего, прозвище Кульмяй получил человек медлительный, нерасторопный или неловкий в движениях — этакий «мешок с ватой». В пользу бытового прозвища говорит и то, что фамилия не связана с крестильными именами — в святцах ничего похожего нет.

Географически фамилия Кульмяев (и её женская форма) встречается прежде всего в Поволжье, особенно в Татарстане и соседних областях. Это наводит на мысль о возможном тюркском влиянии. В татарском языке есть слово «күлмәк» (платье, рубаха), но напрямую вывести из него Кульмяя сложно — скорее, это народное переосмысление уже существовавшего прозвища. Другая версия: основа могла быть заимствована из финно-угорских языков, где встречаются похожие звуковые комплексы, означающие «кривой» или «косой», но доказательств этому мало.

Редкость фамилии объясняется не только неочевидной этимологией, но и тем, что прозвище Кульмяй было локальным, не вышло за пределы узкого круга носителей. В дореволюционных переписях такие фамилии часто записывали «на слух», поэтому возможны варианты Кульмяев/Кульмеев/Кульмаев. Женская форма Кульмяева, как и положено, закрепилась за дочерьми и жёнами Кульмяевых, и сегодня её носят потомки тех самых поволжских крестьян или мещан, получивших фамилию по деду-неуклюже.