Фамилия Тлявгулов — редкий пример тюркского наследия в русских фамилиях, сохранивший исходную основу почти без изменений. Её разбор стоит начать с суффикса: -ов указывает на то, что фамилия обрусела и оформлена по русской модели патронимических фамилий (то есть «чей?» — сын Тлявгула). Сама же основа — Тлявгул — состоит из двух корней, характерных для тюркских имён.

Первый корень, «тляв» (или «тляу»), восходит к татарскому или башкирскому «тәләү» — «желать», «просить», «требовать». Второй корень — «гул» (от тюркского «гөл») означает «цветок» или «роза». Вместе имя Тлявгул можно перевести как «желанный цветок» или «просимый цветок» — типичное для мусульманских народов Поволжья и Приуралья имя-пожелание, которое давали долгожданному или вымоленному у Бога ребёнку. Встречаются варианты написания Тлявгулов, Тляугулов, а также близкие по смыслу фамилии Тлявгуловы.

Географически фамилия почти наверняка связана с Башкортостаном, Татарстаном или Оренбургской областью — регионами, где распространены башкирские и татарские имена с элементом «гул». Сословно предки Тлявгуловых, скорее всего, относились к государственным крестьянам или тептярям (сословие нерусских народов Урала, плативших подати), поскольку среди дворянских и купеческих родов такие фамилии не фиксируются. В дореволюционных метрических книгах фамилия встречается редко, что говорит о её локальном бытовании в нескольких деревнях.

Стоит отметить, что в отличие от многих обрусевших фамилий, где тюркская основа сильно исказилась, Тлявгулов сохранил прозрачную внутреннюю форму. Даже не зная тюркских языков, носитель может догадаться, что фамилия образована от личного имени с красивым значением. Современные носители фамилии — в основном потомки тех, кто переселился в города в XX веке, но корни фамилии по-прежнему ведут в южноуральские деревни, где «тляв» и «гул» звучали в именах ещё несколько поколений назад.