Фамилия Тулеубаев — яркий пример казахской родовой ономастики, адаптированной к русской модели именования. Её основа — личное имя Тулеубай, которое состоит из двух компонентов: «Тулеу» и «бай». Первая часть восходит к древнетюркскому слову «төлеу» — «платить, возмещать, отдавать долг». В казахской традиции такие имена давали с пожеланием, чтобы ребёнок «оплатил» долг рода, то есть стал достойным продолжателем, или в память о каком-либо обете. Вторая часть — «бай» — означает «богатый, господин, хозяин», распространённый титульный компонент в тюркских именах, подчёркивающий знатность и достаток. Таким образом, имя Тулеубай можно истолковать как «платящий долг господин» или «богатый возместитель».

Суффикс -ев в фамилии — это русский патронимический показатель, который присоединяли к тюркским основам при оформлении фамилий в XIX–XX веках. Он означает «принадлежащий», «из рода», то есть Тулеубаев — буквально «потомок Тулеубая». Такой способ русификации фамилий характерен для казахов, татар и других народов, вошедших в состав Российской империи: исконное окончание -улы, -кызы заменяли на -ов/-ев, чтобы вписать фамилию в русскую бюрократическую систему.

Географически фамилия Тулеубаев распространена прежде всего в Казахстане, особенно в южных и западных регионах (Кызылординская, Актюбинская, Мангистауская области). Встречается она и среди казахов, живущих в России — в Астраханской, Оренбургской областях, а также в Алтайском крае. Носители фамилии, как правило, принадлежат к казахским родам, входящим в Младший или Средний жуз, но точная родовая привязка требует отдельного генеалогического исследования.

В отличие от многих русских фамилий, образованных от прозвищ или профессий, Тулеубаев напрямую связан с личным именем, которое несло смысловую нагрузку. Это не случайное прозвище, а имя-пожелание, что делает фамилию ценной для историков семьи: она указывает на этические ценности предков — честность, обязательность, стремление к благополучию. Варианты написания в документах XIX века могли колебаться: Тулеубаев, Тюлеубаев, Толеубаев — из-за передачи казахского звука «ө» через русские «у», «ю» или «о».

С точки зрения словообразования, фамилия стоит в одном ряду с другими казахскими фамилиями на -баев: Аманбаев, Есенбаев, Досбаев. Все они образованы по одинаковой схеме: личное имя с компонентом «бай» плюс русский суффикс. Это массовая, но не однотипная модель — каждая такая фамилия уникальна своей корневой основой.