Фамилия Тамбулатов — одна из тех, где за привычным русским фамильным суффиксом скрывается нерусская, скорее всего тюркская, основа. Для понимания её происхождения нужно смотреть не на окончание, а на корень «Тамбулат».

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Тамбулат добавили патронимический суффикс -ов. Буквально это означает «сын Тамбулата». Такая модель была типична для включения инородных прозвищ и имён в русскую фамильную систему, особенно в среде казачества, однодворцев и крещёных народов Поволжья и Кавказа.

Само имя Тамбулат — сложное. Оно восходит к двум тюркским корням: «там» (в значении «знак», «клеймо», «особый знак») и «булат» (сталь, булатная сталь). Получается образное прозвище — «знак на булате» или «булат с тамгой». Наиболее вероятно, что так называли человека, связанного с оружейным делом: мастера, кузнеца или воина, чьё оружие имело особую метку. В тюркской ономастике такие составные имена с компонентом «булат» (Булат, Темирбулат, Алтынбулат) были широко распространены, и Тамбулат — один из вариантов.

Встречается и альтернативная версия, связывающая Тамбулата с арабским именем Тамбул (производное от Абдулла — «раб Божий») через диалектное произношение. Однако эта гипотеза слабее, так как не объясняет второй части слова, и для фамилий тюркских народов характерна именно прозрачная внутренняя форма со значением «сталь».

Географически фамилия Тамбулатов тяготеет к югу России: её носители встречаются среди терских и кубанских казаков, а также в среде осетин и балкарцев, где имя Тамбулат (или Дамбулат) бытовало как личное. Это указывает на то, что предок носителя фамилии был либо выходцем с Северного Кавказа, либо жил в казачьей среде, воспринявшей тюркское прозвище.

С точки зрения сословной принадлежности, Тамбулатовы, скорее всего, не были дворянами. Основная масса таких фамилий закрепилась за казаками, крестьянами и мещанами. Встречаются единичные случаи, когда фамилию носили представители духовенства, но это исключение. Таким образом, фамилия Тамбулатов — это оружейное или воинское прозвище, данное предку-мастеру или воину, и закрепившееся в русской фамильной форме на южных рубежах страны.