Фамилия Кулумбекова хранит память о тюркских корнях и восходит к мужскому имени Кулумбек. Это составное имя: первая часть, Кулум, скорее всего, является диалектным вариантом древнетюркско-татарского имени Кулун, что значит «жеребёнок». Вторая часть — бек, распространённый титул у тюркских народов, означающий «князь», «повелитель», «господин». Таким образом, имя Кулумбек можно перевести как «князь-жеребёнок» или «господин, подобный жеребёнку», что в кочевой культуре могло быть пожеланием резвости, силы и благополучия.

Фамилия образована по русской модели с суффиксом -ов, который типичен для фамилий, появившихся в среде тюркских народов под влиянием русской административной традиции. В данном случае суффикс присоединён к основе имени, и фамилия означает «потомок Кулумбека». Форма Кулумбекова — женская, указывающая на принадлежность к роду, глава которого носил это имя.

История сохранила документальное свидетельство о носителе этой фамилии. В Книге памяти Алма-Атинской области упоминается Абдрахман Кулумбеков, 1895 года рождения, который работал ректором сельскохозяйственной коммунистической школы. Эта запись подтверждает, что фамилия бытовала в Казахстане по крайней мере с конца XIX века, а её носитель занимал заметную должность в системе образования.

Словообразовательная модель фамилии подсказывает, что предки современных Кулумбековых, скорее всего, жили в регионах, где смешивались тюркские и славянские традиции документирования — в Поволжье, на Урале или в Средней Азии. Географическая привязка к Алма-Атинской области указывает на казахские степи, где имя Кулумбек не было редкостью. Фамилия не получила широкого распространения, что делает её редкой: каждый её носитель связан с относительно узким родовым кругом, а не с массовым крестьянским прозвищем.