Фамилия Тукбулатов — редкий случай, когда тюркская основа сохранилась почти без русской переделки. Её корень — составное тюркское имя Тукбулат, где первая часть «тук» (сытый, полный, обильный) соединяется со второй «булат» (сталь, булатная сталь, а в переносном смысле — крепкий, несгибаемый человек). В русских документах такие имена фиксировали с XVI–XVII веков у служилых татар, башкир и ногайцев, переходивших на русскую службу.

Суффикс -ов здесь — стандартный русский патронимический показатель, означающий «сын такого-то». Фамилия образована не от прозвища, а от полного личного имени: Тукбулат → сын Тукбулата → Тукбулатов. Это типичная модель для фамилий тюркского происхождения, вошедших в русский обиход через казанских, астраханских или сибирских татар.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически жили татары и башкиры: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская область, а также к западносибирским областям (Тюменская, Томская). Встречается она нечасто, что указывает на сравнительно узкий круг родов, носивших это имя.

Интересная особенность — в отличие от многих тюркских имён, где «булат» соединялся с именами-оберегами или титулами (Акбулат — белый булат, или просто Булат), здесь первая часть «тук» придаёт имени оттенок достатка и силы: «полный, сытый булат», то есть человек, обладающий и благополучием, и твёрдостью характера. Встречаются варианты написания Тукбулатов и Тукбулатов — с буквой «о» в суффиксе, но это чисто орфографическое колебание, не меняющее смысла.