Фамилия Тулонова — женская форма, а её мужской вариант — Тулонов. В русской традиции такие фамилии чаще всего образовывались от имени или прозвища отца с помощью суффикса -ов, что указывает на принадлежность: «чей?» — Тулонов, то есть сын или потомок человека по прозвищу Тулон. Основа фамилии — слово «тулон» — не является общеупотребительной в современном русском языке, поэтому для её происхождения есть несколько версий, и ни одна из них не является бесспорной.

Самая прямая версия связывает фамилию с географическим названием. Тулон — это крупный портовый город на юге Франции. Однако напрямую выводить фамилию из этого топонима было бы натяжкой: в русской среде французские названия редко становились основой для крестьянских или мещанских фамилий. Скорее, это могло быть прозвище, данное человеку, который побывал в тех краях, торговал с французами или имел какую-то внешнюю или поведенческую черту, ассоциировавшуюся у окружающих с этим городом. Такие «экзотические» прозвища иногда давали матросам, купцам или солдатам, вернувшимся из дальних походов.

Более вероятная версия — диалектная. В русских говорах, особенно на севере и в Сибири, слово «тулон» или «тулун» могло означать кожаный мешок, бурдюк, а иногда и неуклюжего, неповоротливого человека. В этом случае прозвище Тулон мог получить либо кожевник, либо человек с мешковатой фигурой или медлительный. Подтверждение этой версии можно найти в фамилии Тулупов, которая образована от того же корня, но с другим суффиксом. Фамилия Тулонова, таким образом, может быть вариантом, возникшим в результате местного произношения или смешения говоров.

Ещё один возможный источник — тюркские языки. В них встречаются корни со значением «быть сытым, полным» или «останавливаться, стоять». В этом случае прозвище могло указывать на упитанного человека или на того, кто жил на постое, на одном месте. Учитывая, что многие русские фамилии имеют тюркскую основу из-за исторических контактов, эту версию нельзя сбрасывать со счетов, хотя она и менее проработана в ономастике.

Фамилия Тулонова встречается нечасто. По данным открытых источников, её носители преимущественно живут на юге России, в частности в Краснодарском крае и Ростовской области. Это может косвенно подтверждать и «французскую» версию (регион связан с Черным морем и портами), и диалектную (южнорусские говоры). В любом случае, фамилия Тулонова — редкий пример, когда прозвище или географическое название не получило широкого распространения, но сохранилось в виде фамилии, несущей загадку своего происхождения.