Фамилия Тигалёв — редкий случай, когда корень, скорее всего, не славянский, а тюркский. Основа «тигал» восходит к тюркскому слову tigäl или tegäl, которое в разных диалектах означало «ровный», «гладкий», «равный». В переносном смысле так могли назвать человека уравновешенного, спокойного или, наоборот, того, кто «всех равняет» — судью, посредника, миротворца. В тюркских языках встречается и личное имя Тигал (Тигаль) с тем же значением. Таким образом, фамилия Тигалёв — это русифицированная форма отчества от тюркского прозвища или имени Тигаль. Суффикс -ёв указывает на принадлежность: «сын Тигаля».

Модель образования для этой фамилии необычна. В русском языке фамилии на -ёв (-ев) чаще всего образуются от основ на мягкий согласный или на -й (Тигаль → Тигалёв). Здесь же мы видим основу на твёрдый «л», которая в русском языке дала бы суффикс -ов (Тигал → Тигалов). Вариант Тигалёв с ударным окончанием закрепился, вероятно, под влиянием диалектного произношения или как калька с тюркского, где ударение падает на последний слог. Это подтверждает и географическая привязка: фамилия встречается в основном в Поволжье и на Урале — регионах, где веками шло смешение русского и тюркского населения.

Есть и вторая, менее правдоподобная версия, которую иногда выдвигают, путая корни. Она связывает фамилию с русским словом «тигать» — диалектным глаголом, означавшим «тянуть», «тащить» или «медлить». В этом случае Тигалёв — отчество от прозвища Тигаль, которое дали медлительному или нудному человеку. Однако эта версия слабее: во-первых, глагол «тигать» локальный и малоупотребительный, во-вторых, суффикс -ёв при твёрдой основе «тигал» выглядит искусственно. Тюркское происхождение объясняет и саму основу, и суффикс, и ареал бытования фамилии.

В документах фамилия фиксируется с XIX века, преимущественно среди государственных крестьян и однодворцев южных уездов России, а также в казачьих станицах Оренбургского края. Это типичная «географическая» фамилия, которая не указывает на сословие, а скорее на этнические корни предка — выходца из тюркской среды, принявшего православие и получившего фамилию по имени отца. Носители фамилии Тигалёв, скорее всего, потомки служилых людей, крестьян или казаков, чей предок носил тюркское прозвище Тигаль.