Фамилия Нуртлесова — это женская форма фамилии Нуртлесов, которая имеет прозрачную тюркскую этимологию. В основе лежит сложное имя Нуртлес, образованное от двух корней: «нур» (свет, луч, сияние) и «тлес» (вариант имени Тлес, восходящий к арабскому «тилас» — защита, или к тюркскому «тлес» — желание, стремление). Таким образом, имя Нуртлес можно перевести как «свет защиты» или «сияющее стремление». Суффикс -ов/-ев указывает на принадлежность: Нуртлесов буквально означает «сын Нуртлеса», то есть потомок человека с таким именем.

Фамилия характерна для народов, исповедующих ислам и говорящих на тюркских языках, — чаще всего её носители встречаются среди казахов, башкир, татар и ногайцев. В казахском ономастиконе компонент «нур» очень распространён: он входит в десятки имён (Нурлан, Нуржан, Нурсултан), подчёркивая светлую, божественную природу. Вторая часть — «тлес» — встречается реже, что делает фамилию достаточно редкой и локальной.

С точки зрения словообразования, фамилия Нуртлесова — это притяжательное прилагательное, перешедшее в разряд фамилий. Модель образования типична для русской адаптации тюркских имён: к основе добавили русский фамильный суффикс, чтобы вписать её в систему паспортных данных Российской империи и СССР. Интересно, что в некоторых документах XIX века встречаются варианты написания с «ы» на конце (Нуртлесовы) или с двойной «с» (Нуртлессов), но современная норма закрепила единую форму.

Географически фамилия чаще всего фиксируется в Западном Казахстане (Атырауская, Западно-Казахстанская области) и в Оренбургской области России — регионах с плотным расселением казахов и татар. Встречаются Нуртлесовы и в Башкортостане, но реже.

Социальный контекст: как и большинство тюркских фамилий на -ов/-ев, Нуртлесова не указывает на знатное происхождение. Её носители в XIX — начале XX века были в основном крестьянами-скотоводами или мелкими торговцами. Фамилия не получила широкой известности за пределами тюркского мира, поэтому в исторических хрониках и энциклопедиях она не упоминается — это камерная, семейная история, которая живёт в устной традиции и местных архивах.