Фамилия Талолуева — женская форма фамилии Талолуев, и её происхождение неочевидно даже для специалиста. В русской ономастике это редкий случай, когда корень не считывается сразу. Если отбросить типичный фамильный суффикс -ев (указывающий на принадлежность: «чей?» — Талолуев), остаётся основа «Талолу-», которую можно разобрать по-разному.

Самая вероятная версия связывает фамилию с тюркским или кавказским миром. В ряде тюркских языков «тал» означает «ива» или «ветка», а «олу» (или «улу») — «большой», «великий». В сочетании «Талолу» могло быть прозвищем человека, жившего у большой ивы, либо метафорой: «гибкий, как ива, но великий». Другая гипотеза отталкивается от диалектного глагола «талолить» — говорить невнятно, бормотать. В некоторых говорах Поволжья и Урала это слово фиксировалось, так что прозвище Талолуй могли дать неразговорчивому или косноязычному человеку. Однако эта версия слабее: суффикс -уй в русских прозвищах встречается редко (сравните: Крикуй, Болтуй), и он нехарактерен для фамилий на -ев.

Словообразовательная модель фамилии (основа + -ев) типична для русского крестьянского и мещанского сословия XVI–XVIII веков. Это не дворянская фамилия с суффиксом -ский, а скорее патроним или прозвищная фамилия, которая закрепилась за одним родом. Географически фамилия Талолуева встречается в основном в центральных и южных регионах России, единичные случаи — в Забайкалье, что может указывать на переселение в XVII–XVIII веках.

Если опираться на реальные ономастические данные, то фамилия Талолуев (и Талолуева) не фигурирует в классических словарях Унбегауна или Никонова — она слишком редка. Это значит, что перед нами локальная, «кабинетная» фамилия, возникшая в одной местности и не распространившаяся широко. Спектр возможных значений — от «сын того, кто жил у большой ивы» до «потомок Талолуя» (бормотуна). Первая версия кажется правдоподобнее, поскольку прозвища по природным объектам были массовыми, а глагольные прозвища с необычным суффиксом — редкостью.