Фамилия Тухмурзо — редкий случай, когда в основе лежит не русское, а тюркское именование, причём с чёткой социальной отметкой. Разберём её по частям.

Первая часть — «тух» — скорее всего, восходит к тюркскому корню со значением «сытый, полный, достаточный». Вторая часть — «мурзо» — это искажённое «мурза», титул знатного человека, князька в татарской, башкирской, ногайской среде. Получается «сытый мурза» или «достаточный господин». Прозвище могли дать человеку зажиточному, не бедствующему, либо иронично — тому, кто вёл себя как важная особа, но не имел на то реальных прав.

Фамилия образована без типичного русского суффикса -ов/-ев или -ин. Перед нами так называемая «застывшая» форма прозвища: её не переделывали на русский лад, а оставили как есть. Это указывает на то, что носители фамилии долгое время жили в среде, где тюркские языки были привычны, — скорее всего, в Поволжье, на Урале или в Приуралье, среди татар, башкир или мишарей.

С точки зрения сословной истории, фамилия Тухмурзо могла принадлежать служилым татарам или башкирам, которые после присоединения Казанского ханства переходили на русскую службу и получали поместья. В таких семьях тюркские прозвища нередко становились фамилиями без изменений. Позже, с русификацией, часть носителей могла переделать её в Тухмурзов или Тухмурзин, но исходная форма сохранилась именно в этом виде.

Встречаемость фамилии низкая. В открытых данных переписей и телефонных справочниках она фиксируется в основном в Оренбургской области, Башкортостане и Татарстане. За пределами этих регионов — единичные случаи, часто результат миграций XX века.

Спорных версий здесь немного. Иногда «тух» связывают с тюркским «тух» — «перо, пух» (как символ лёгкости или птицы), но это сомнительно: сочетание «пуховый мурза» не даёт убедительной семантики. Версия с «сытым господином» выглядит правдоподобнее и поддерживается аналогиями в других тюркских фамилиях (например, Тухватуллин — «довольный Аллахом»).