Фамилия Курлюков образована по стандартной русской модели с суффиксом -ов, который указывает на принадлежность: «чей?» — Курлюков, то есть сын или потомок Курлюка. Основа — прозвище Курлюк. В русских говорах и в украинском языке «курлюк» — человек с хриплым, гортанным голосом, который как бы «курлюкает», то есть издаёт невнятные или булькающие звуки. Слово звукоподражательное, того же корня, что «курлыкать» (о журавлях) или диалектное «курлюкать» — ворковать, бормотать. Так могли прозвать обладателя глуховатого или сиплого голоса, а также того, кто привык говорить неразборчиво, себе под нос.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с тюркским корнем «курлук» (счастье, благополучие) или с именем Курлук, которое встречалось у татар и башкир. Однако в этом случае фамилия скорее писалась бы как Курлуков, а не Курлюков. Фонетика русского слова «курлюк» (с мягким «л») указывает именно на внутреннее, славянское происхождение прозвища.

Важная деталь: фамилия Курлюков редкая. По данным современных справочников, она сосредоточена в основном в Поволжье и на юге России — в Саратовской, Волгоградской, Ростовской областях. Это зона активного смешения русских и тюркских говоров, но, как уже сказано, основа здесь чисто русская. Встречается вариант Курлюков с ударением на второй слог (Курлю́ков), что характерно для южнорусского акающего произношения.

С социальной точки зрения фамилия недворянская. Прозвища, описывающие внешние или голосовые особенности, чаще всего получали крестьяне и посадские люди. Курлюк — не церковное имя, а мирское прозвище, которое закрепилось за родом в XVII–XVIII веках, когда фамилии на -ов массово оформлялись у непривилегированных сословий. Никаких известных исторических деятелей с этой фамилией нет — она осталась «тихой», бытовой, что типично для большинства русских фамилий.