Фамилия Тамарлакова — редкий случай в русской ономастике, где за простым на слух звучанием скрывается сложная этимологическая загадка. Скорее всего, перед нами фамилия тюркского происхождения, что сразу заметно по характерному суффиксу -ов/-ев, который в русском языке приращивали к иноязычным основам. Основу «Тамарлак» можно связать с именем или прозвищем, восходящим к тюркскому «Темур» (железо) — тому же корню, что и у знаменитого Тамерлана (Тимура). Однако здесь не прямое заимствование, а, вероятно, местный диалектный вариант: «Тамарлак» могло быть прозвищем сильного, несгибаемого человека или даже ироничным именем для того, кто мнил себя великим воителем.

Вторая версия, менее вероятная, но любопытная, отсылает к калмыцкому или монгольскому «тамар» (тамариск, кустарник). В таком случае Тамарлаков — это «живущий у тамариска» или «тот, кто родом из местности, где растет тамар». Но здесь мешает суффикс -лак, который в тюркских языках часто образует названия людей по действию или качеству (сравните «казак» — вольный человек, «чаплак» — плохой). Так что «Тамарлак» скорее прозвище, чем топоним.

Фамилия редкая, географически привязана к южным регионам России и Поволжью — зонам активных контактов с тюркскими народами. Встречается в единичных записях в Башкортостане и Оренбургской области. Носители фамилии, вероятно, потомки крещёных татар, башкир или казахов, чьи предки получили русскую фамилию по отцу — некоему Тамарлаку. Суффикс -ов указывает на то, что фамилия оформилась в русской среде, а не была принесена в готовом виде. Социальный состав предков — скорее всего, крестьяне или казаки, так как фамилия не встречается в дворянских родословных книгах.

С точки зрения словообразования, Тамарлакова — женская форма, а мужская — Тамарлаков. Ударение, по аналогии с другими тюркскими фамилиями, падает на последний слог: Тамарлако́в. В русском языке фамилия не склоняется по тюркским правилам, а подчиняется обычной парадигме: Тамарлакова, Тамарлаковой и так далее.