Фамилия Кутлуюлов — редкий случай, когда основа говорит о происхождении почти без искажений. Это тюркская фамилия с прозрачной внутренней формой: она восходит к мужскому имени Кутлуюл, которое в переводе с татарского, башкирского или казахского означает «счастливый путь» или «благословенная дорога» («кут» — счастье, благодать, «юл» — путь, дорога). Имя давали с пожеланием, чтобы жизненный путь человека был удачным. Окончание -ов — русский патронимический суффикс, стандартный для фамилий, которые оформились в среде крещёных татар и башкир в XIX веке, когда фиксация фамилий по отчеству стала обязательной.

Интересна география фамилии. В отличие от распространённой фамилии Кутлуев (от имени Кутлу), форма Кутлуюлов встречается заметно реже и привязана к определённым районам. По данным переписей и современных телефонных справочников, основное ядро носителей сосредоточено в Башкортостане и на юге Челябинской области, в зоне расселения башкир и мишарей. В татарской среде эта фамилия тоже встречается, но реже: там чаще бытует форма Кутлуев или Кутлуллин (от арабского «Кутлулла» — «счастье Аллаха»). Кутлуюлов — более архаичный, «географический» вариант имени, не связанный с религиозной лексикой.

Словообразовательная модель здесь — от полного двусоставного имени, а не от сокращённого. Это говорит о том, что предок носителя, скорее всего, носил имя Кутлуюл, а не, скажем, Кутлыбай или просто Кутлы. В башкирской и татарской антропонимии такие сложные имена с компонентом «юл» были очень популярны: Юлдаш (попутчик), Юлбай, Юлгильды. Фамилия Кутлуюлов — один из немногих примеров, где имя сохранилось в фамилии целиком, без усечения.

В документах XIX века — например, в ревизских сказках Оренбургской и Уфимской губерний — можно встретить варианты написания: Кутлугулов, Кутлуюлов и даже Кутлу-Юлов. Разнобой связан с тем, что писцы-чиновники на слух передавали тюркское произношение кириллицей. Современная норма закрепила форму через букву «ю»: Кутлуюлов. По сословной принадлежности предки, скорее всего, были государственными или тептярскими крестьянами, реже — служилыми татарами или башкирами-вотчинниками. Дворянских корней у этой фамилии нет, что типично для подавляющего большинства тюркских фамилий на -ов.