Фамилия Люленова образована от мужского прозвища Люлен. В русской ономастике суффикс -ов указывает на принадлежность: Люленов буквально значит «сын Люлена» или «из рода Люлена». Само прозвище Люлен имеет неочевидную этимологию, и здесь возможны два основных объяснения.

Первая версия связывает основу с диалектным глаголом «люлить» — баюкать, укачивать. В этом случае Люлен могло быть прозвищем няньки, пестуна или человека с мягким, убаюкивающим голосом. Вторая, более вероятная версия, отсылает к древнерусскому «люлька» — колыбель. Прозвище Люлен могли дать младшему, позднему ребенку в семье, которого ещё качали в люльке, когда старшие уже подросли. Такие прозвища по возрасту и положению среди братьев и сестер были распространены: Меньшак, Последыш, Люлен.

Фамилия редкая. Её географическое ядро, по данным современных справочников, тяготеет к югу России — к Ростовской области и Краснодарскому краю. Это косвенно подтверждает версию о южнорусских говорах, где «люлька» и производные от неё слова были в ходу. Сословная принадлежность носителей фамилии не зафиксирована в известных родословных книгах, что типично для фамилий, возникших в крестьянской или мещанской среде: прозвище закрепилось за родом без перехода в дворянство.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Люлькин, Люльков, Люлин — показывает, что модель Люленов стоит особняком. Суффикс -ен в основе прозвища встречается реже, чем -ин или -к-, и может указывать на ласкательную или уменьшительную форму: Люлен — «маленький Люля». Таким образом, фамилия Люленова происходит от прозвища, данного скорее всего самому младшему ребёнку в семье, и сохраняет в себе память о домашнем, бытовом укладе русской деревни.