Фамилия Тарнуева — женская форма фамилии Тарнуев, а та, скорее всего, образована от прозвища или имени Тарнуй. В основе лежит редкая тюркская или монгольская лексика. Наиболее правдоподобная версия связывает корень с тюркским «тарну» или «тарна» — в некоторых диалектах так называли вид травы, сорняк или, наоборот, кормовое растение. Тогда Тарнуй — человек, получивший прозвище за связь с земледелием, сеном или, возможно, за худощавость и «былинность» фигуры. Менее вероятно, но допустимо возведение к имени собственному Тарнуй как варианту имени Тархан (почётный титул у тюрков), где произошла замена конечного согласного под влиянием местных говоров.

Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или й. В случае с Тарнуй это закономерно: Тарнуй → Тарнуев — «сын Тарнуя». Модель чисто русская, патронимическая, но географически фамилия привязана к регионам активных тюрко-славянских контактов. Тарнуевы встречаются в Поволжье, на Урале и в Сибири — там, где русские переселенцы смешивались с башкирами, татарами или казахами. Это не дворянская фамилия: она не фиксируется в родословных книгах, а бытовала в крестьянской и казачьей среде.

Интересная деталь: в некоторых говорах слово «тарна» означало не только растение, но и «плохой, дрянной» (ср. тарноватый — неказистый). Если прозвище давали с отрицательным оттенком, то Тарнуем могли назвать неопрятного или неудачливого человека. Но первая версия — с травой — спокойнее и нейтральнее. Окончательный выбор зависит от того, в какой именно местности закрепилась фамилия: если на Алтае или в Башкирии, то скорее растение; если в северных русских областях — возможен негативный оттенок.