Фамилия Тукабаева — женская форма фамилии Тукабаев, и её разумно начинать с мужского варианта, потому что именно он несёт основную смысловую нагрузку. Тукабаев — фамилия тюркского происхождения, скорее всего татарская или башкирская, что подтверждается характерным суффиксом -ев (а не -ов, который чаще встречается у русских фамилий от тюркских основ). Суффикс -ев присоединяется к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или на -й, что здесь и происходит.

Основа фамилии — Тукабай, сложное имя, составленное из двух частей: «Тука» и «бай». «Тука» — распространённый тюркский корень, который может восходить к слову «тук» (сытый, полный) или к имени Тукай (встречается у татар и башкир, например, поэт Габдулла Тукай). Вторая часть — «бай» (богатый, господин, хозяин) — типичный компонент многих тюркских имён и прозвищ, указывающий на достаток или статус. Таким образом, имя Тукабай могло означать «богатый, как Тука» или «сытый господин», но точнее говорить о желательном значении: родители, называя сына Тукабаем, вкладывали пожелание сытой и обеспеченной жизни.

Фамилия Тукабаев (и Тукабаева) образована по патронимической модели: от имени отца Тукабай — «сын Тукабая». Это типичный способ для тюркских народов России, когда в XIX–XX веках фамилии закреплялись через русские суффиксы. Географически фамилия чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане, а также среди татарской диаспоры в других регионах России и Средней Азии. Встречается и вариант Тукабаев с ударением на второй слог, но нормой считается ударение на последний слог — Тукаба́ев.

Сословная принадлежность предков носителей фамилии неоднородна: среди Тукабаевых были и крестьяне, и торговцы, и духовные лица. В метрических книгах XIX века встречаются записи о Тукабаевых из казанских и уфимских губерний, в основном среди тептярей и башкир. Редкая черта фамилии — сохранение полной формы основы без усечения (сравните с фамилиями Тукеев или Тукаев, где основа короче), что указывает на относительно позднее оформление фамилии, когда имя уже перестали сокращать в быту.