Фамилия Татлыева — тюркская по происхождению, и её разбор стоит начать не с корня, а с форманта. Суффикс -ев указывает на русскую модель патронимии: так в XIX — начале XX века оформляли фамилии в крещёных тюркских семьях, особенно у ногайцев, кумыков и балкарцев. Основа Татлы- восходит к тюркскому tatlı — «сладкий», «приятный», «ласковый». Вряд ли это прямое указание на вкус: скорее, прозвище Tatlı давали человеку с мягким, обходительным характером, либо как комплиментарное имя-оберег. У балкарцев и карачаевцев слово tatlı входит в состав многих личных имён (например, Татлыухан — «сладкая госпожа»), так что фамилия могла образоваться от женского имени Татлы, что не редкость для тюркских фамилий на -ев.

Географически фамилия Татлыева чаще всего встречается в Карачаево-Черкесии и Кабардино-Балкарии, а также среди потомков северокавказских переселенцев в Турции. Поскольку модель на -ев характерна для христианизированных или русифицированных тюрков, носители фамилии в России, скорее всего, сохраняют память о балкарском или кумыкском корне. В дореволюционных записях фамилия могла писаться через «ы» — Татлыев, что лишь отражает произносительную норму.

Есть и менее очевидная версия: в некоторых тюркских диалектах tatlı означало не только «сладкий», но и «удачливый», «благополучный». Если так, то прозвище могло закрепиться за человеком, которому везло в делах или в пути. Спор между этими двумя толкованиями решается просто: оба значения близки и не противоречат друг другу, поэтому можно считать, что фамилия передаёт пожелание или характеристику — «тот, кто приятен», «сладкодушный».