Фамилия Тулкубаева имеет тюркское происхождение и образована по распространённой в казахской и башкирской среде модели. В её основе лежит мужское личное имя Тулкубай, которое состоит из двух частей: «тулку» (в тюркских языках — «лиса», «хитрый») и «бай» («хозяин», «богатый», «господин»). Таким образом, имя Тулкубай буквально означало «богатый, как лиса» или «хитрый хозяин» — скорее всего, это было прозвище, данное человеку за сметливость, ловкость или внешнее сходство с этим зверем. В ономастике такие имена-пожелания нередки: лиса в тюркском фольклоре символизирует не только хитрость, но и удачливость, умение выживать.

Суффикс -ева указывает на принадлежность: Тулкубаева — это «дочь/жена Тулкубая». Фамилия закрепилась в женской форме, что типично для русской грамматической адаптации тюркских фамилий. Мужской вариант — Тулкубаев. По словообразовательной модели фамилия близка к таким, как Аманбаев, Есенбаев, Кулбаев — все они образованы от двусоставных тюркских имён с компонентом «бай».

Географически фамилия Тулкубаева наиболее распространена в Казахстане и среди казахской диаспоры, реже встречается у башкир и татар. В России носители фамилии сосредоточены в Оренбургской, Челябинской областях и в Башкортостане. Исторически предки носителей фамилии могли быть скотоводами или охотниками — имя Тулкубай не связано с определённым ремеслом, а скорее с личной характеристикой. Социальный статус носителей в прошлом, вероятно, был разным: от рядовых кочевников до зажиточных баев, если судить по компоненту «бай», который в XIX веке часто указывал на состоятельного человека.

Спорных версий происхождения у этой фамилии почти нет: корень «тулку» прозрачен, а сращение с «бай» типично для казахской антропонимии. Единственное, что может вызывать вопросы у неспециалиста, — написание через «у» (не «тулкебай»), но это объясняется устойчивой передачей тюркского звука «ү» (близкого к русскому «у») в дореволюционных записях. В отличие от фамилий с арабским корнем «тулк» (что редко), здесь основа однозначно тюркская и зооморфная.