Фамилия Пулава — одна из тех, что ставит исследователя перед выбором между несколькими корнями, и каждый из них ведёт в свою сторону. В ней нет привычного русского суффикса -ов или -ин, что сразу выдаёт её нерусское или позднее происхождение. Скорее всего, перед нами фамилия, образованная от прозвища или географического названия без дополнительного оформления, то есть «застывшая» в именительном падеже.

Самый прямой путь — от слова «пулавый». В южных и западных говорах русского языка так называли светло-жёлтый, соломенный или даже белёсый цвет. Прозвище Пулава могли дать человеку со светлыми волосами, бледной кожей или, наоборот, тому, кто носил одежду такого оттенка. В этом случае фамилия — типичное «цветовое» прозвище, аналогичное Белову, Чернову или Рыжову, но сохранившее исходную форму без патронимического суффикса. Такое встречается в среде, где фамилии закреплялись поздно и не по великорусскому образцу — например, на Украине или в Беларуси.

Вторая, не менее вероятная версия — топонимическая. Фамилия Пулава могла возникнуть от названия населённого пункта. В Польше есть город Пулавы (Puławy), известный с XVII века. Если предки носителя фамилии были выходцами оттуда, их могли записать по месту выхода: «Пулава» — то есть «тот, кто из Пулав». Это объясняет отсутствие суффикса: в польской традиции фамилии на -а от названий городов не редкость (ср. Варшава, Кракова). Массовые миграции из Царства Польского в Российскую империю в XIX веке делают эту версию вполне реальной для части носителей.

Третий, более редкий вариант — связь с тюркскими языками. В некоторых тюркских наречиях «пул» или «бул» означает «сталь», а «ава» — «воздух» или «небо». Сложносоставное имя Пулава могло быть древним личным именем со значением «стальное небо» или «крепкий как сталь». Однако эта гипотеза слабее: документальных подтверждений бытования такого имени у тюркских народов почти нет, а фамилия Пулава в тюркоязычных регионах встречается редко. Поэтому цветовое или географическое объяснение выглядят убедительнее.

С точки зрения словообразования, фамилия уникальна для русского ономастикона: она не имеет родового окончания -а/ -я в типичной позиции (как у фамилий на -аго, -ово), а стоит в форме женского рода единственного числа. Это может указывать на её украинское или польское происхождение, где такие «несклоняемые» по русским меркам фамилии обычны. Встречаемость фамилии невысока, она сосредоточена в западных областях России и в Беларуси, что косвенно подтверждает обе основные версии — и цветовую, и топонимическую.