Фамилия Туленов образована от тюркского мужского имени Тулен. В основе лежит древнетюркское слово «тул» — «вдова», «овдовевший», а «тулен» может означать «вдовец» или «осиротевший». В казахском, башкирском и татарском языках имя Тулен (или Төлен) встречается как личное, иногда с оттенком «желанный, долгожданный» — по народной традиции так называли ребенка, родившегося после долгого ожидания или после смерти предыдущих детей. Таким образом, фамилия Туленов — это патроним на -ов, то есть «потомок Тулена».

Фамилия характерна для народов Поволжья, Приуралья и Казахстана. В русском контексте она появилась в результате ассимиляции тюркских родов, особенно в Оренбургской, Астраханской и Самарской губерниях, где издавна жили казахи, татары и башкиры. Встречаются варианты написания Туленов и Туленев — второй мог возникнуть под влиянием русского суффикса -ев в мягкой основе (например, от имени Тулень), но основной вариант именно с твердым -ов.

Интересно, что фамилия Туленов нередко соседствует с однокоренными Тулин, Тулупов, Туленков, но они образованы от разных основ. Туленов — строгий патроним, указывающий на конкретное имя предка, а не на прозвище или профессию. В документах XVIII–XIX веков носители фамилии фиксировались как «служилые татары» или «тептяри» — сословие, сочетавшее земледелие и военную службу.

В современной России фамилия Туленов встречается нечасто, но стабильно — в основном в Башкортостане, Татарстане, Оренбургской области и в северо-западном Казахстане. Поскольку имя Тулен не было каноническим в православных святцах, фамилия почти всегда указывает на мусульманские или языческие корни предков, принявших русскую фамильную модель в XIX веке при переписях.