Фамилия Нурлубаев — яркий пример того, как тюркское имя, пройдя через русскую почву, превратилось в фамилию. В основе лежит сложное имя Нурлубай, которое состоит из двух частей: «нур» (свет, луч, сияние) и «лубай» (производное от «луба» — лицо, лик, или же от глагола «лубу» — находить, встречать). Наиболее вероятное значение всего имени — «светлый ликом», «сияющий лицом» или «тот, кого встретил свет». В тюркской ономастике такие имена давали с пожеланием ребёнку быть заметным, удачливым, приносить радость окружающим.

Фамилия образована по русской модели: к основе Нурлубай добавили суффикс -ев, который указывает на принадлежность: «сын Нурлубая» или «из рода Нурлубая». Это говорит о том, что предок, носивший такое имя, жил на территории, где русская фамильная система уже распространилась на тюркское население — скорее всего, в Поволжье, на Урале или в Западной Сибири. Фамилия не древняя дворянская, а поздняя, крестьянская или мещанская, возникшая не раньше XVIII–XIX веков, когда массово закреплялись фамилии у башкир, татар, казахов и других народов региона.

Интересна и редкая модель. В отличие от распространённых «Нургалиев», «Нурмухаметов», где вторая часть — арабское имя, здесь основа «лубай» встречается гораздо реже. Это может указывать на локальное бытование именно в среде башкир или западных казахов, где сохранились архаичные имена с тюркским корнем «луба». В письменных источниках фамилия практически не встречается до XX века, что типично для фамилий рядовых сельских жителей.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Нурлубаев, Нурбаев, Лубаев) показывает, что «Нурлубаев» — самая полная форма, где оба корня сохранены. Если Нурбаев — это «светлый богач» (нур + бай), то Нурлубаев — «светлоликий», что звучит как поэтическое прозвище, а не просто пожелание богатства. Вероятно, предок выделялся внешностью или характером, за что и получил такое имя.