Фамилия Тулова — женская форма, но в разговоре о происхождении обычно имеют в виду исходную мужскую — Тулов. Она образована по самой распространённой русской модели: от прозвища или нецерковного имени с помощью суффикса -ов, который указывал на принадлежность («чей?» — Тулов, то есть сын или потомок Тула). Ударение, скорее всего, падает на первый слог: Ту́лов.

Основа здесь — слово «тул». В древнерусском языке «тул» означало колчан для стрел, а также некое вместилище, футляр. Человек с прозвищем Туло мог быть мастером, изготавливающим колчаны, либо стрелком, носившим тул за спиной. Однако прозвища часто давали не по ремеслу, а по внешности или повадке: «тулый» в некоторых говорах значило «полный, налитой», а в рязанских и тульских диалектах — «глуповатый, недотёпа». Вторая версия менее лестная, но не менее вероятная: прозвища с отрицательным оттенком в крестьянской среде были обычным делом и не воспринимались как оскорбление.

Есть и более редкая гипотеза, связывающая фамилию с топонимом. В России существует несколько небольших рек с названием Тула (притоки Оки, Вятки), и название города Тула, по одной из версий, происходит от того же корня «тул» — «скрытое, защищённое место». Если предки носителя фамилии жили на берегу такой реки или переселились из Тулы, прозвище могло быть географическим. Но для фамилии Тулов, а не Тулин или Тульский, это менее типично: суффикс -ов реже образует фамилии от названий городов.

В документах фамилия встречается с XVII века. В переписных книгах Каширского уезда 1678 года упоминается крестьянин Ивашко Тулов — один из ранних задокументированных носителей. В XIX веке Туловы — преимущественно крестьяне и мещане центральных губерний: Тульской, Рязанской, Калужской. Дворянских родов с этой фамилией не зафиксировано, так что предки Туловых, скорее всего, были пашенными крестьянами или ремесленниками, связанными с обработкой кожи и дерева (коль скоро исходное слово имело отношение к колчану и снаряжению).

Однокоренных фамилий немного: Тулин (от имени Тула как краткой формы Тулила, Тулыба), Туляков (от «туляк» — житель Тулы). Тулов стоит особняком — его корень уходит в древний пласт лексики, связанный с войной и охотой, что делает фамилию не такой уж частой и довольно выразительной по смыслу.