Фамилия Носулевы — редкий пример отчества, образованного не от прямого имени или прозвища, а от уменьшительно-ласкательной формы. В её основе лежит слово «нос» — не просто часть лица, а распространённая в древнерусской антропонимии характеристика человека. Прозвище Нос или Носок давали обладателю крупного, длинного или необычного носа, а также человеку с острым чутьём, проницательному или любопытному. Но в фамилии Носулевы работает не сам корень, а суффикс -ул-, который в русских говорах придавал слову ласкательный или уменьшительный оттенок (сравните: дед — дедуля, сын — сынуля). Таким образом, Носуля — это «маленький Нос» или «Носик», ласковое прозвище, которое могли дать ребёнку или младшему по возрасту родственнику с заметным носом.

Фамилия образована по стандартной патронимической модели: к основе Носул- добавили суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Носулев). Окончание -ы во множественном числе характерно для фамилий, которые закрепились за целым родом или семьёй. В документах XIX — начала XX века такие формы часто встречались в метрических книгах, где писали «Носулевы» как обозначение всей семьи, а не отдельного человека. Со временем форма множественного числа стала официальной фамилией для всех потомков.

Географически фамилия крайне редкая. По данным переписей и телефонных справочников, основные очаги её бытования — южные регионы России, в частности Ростовская область и Краснодарский край, а также единичные случаи в центральных областях. Это может указывать на то, что родоначальники Носулевых были выходцами из южнорусских говоров, где суффикс -ул- встречается чаще, чем на севере. Сословно, скорее всего, это были крестьяне или мещане: фамилии с такой «ласкательной» основой редко встречались у дворян, которые чаще брали фамилии от полных церковных имён или географических названий.

Стоит отметить, что в написании фамилии возможна путаница с Носулёвыми (через ё), но в подавляющем большинстве документов фиксируется именно вариант с буквой «е» после «л». Ударение в фамилии, как правило, падает на второй слог: Носу́левы.