Фамилия Тултабаев — яркий пример тюркского антропонимического наследия, которое закрепилось в русской фамильной системе. В основе лежит мужское личное имя Тултабай, которое сложено из двух частей: «тулта» (иногда «тул») и «бай». Первая часть восходит к тюркскому слову «тул» (вдова, вдовец, одинокий человек) или к глаголу «тултау» (охранять, оберегать). Вторая часть — «бай» (господин, богач, хозяин) — широко распространённый компонент в тюркских именах, указывающий на достаток, статус или пожелание благополучия.

Формант «-ев» в окончании — классический русский патронимический суффикс, который присоединялся к тюркским основам при оформлении фамилий в XIX–XX веках. Он означает «сын» или «потомок», поэтому Тултабаев буквально переводится как «сын Тултабая».

Семантика имени-основы допускает две версии. Первая: имя давали мальчику, родившемуся в семье, где отец умер или пропал, — чтобы уберечь ребёнка от злых сил. В этом случае «тул» трактуется как «вдовий», а «бай» как компенсаторный элемент, обещающий благополучие вопреки обстоятельствам. Вторая версия: «тулта» — это форма от «тулыкъ» (полный, цельный), и имя означало «полноценный хозяин», то есть человек, который добьётся всего сам.

Географически фамилия встречается преимущественно в среде башкир и татар, а также у казахов и узбеков. В дореволюционной России её носители были в основном крестьянами и ремесленниками из Оренбургской, Уфимской и Казанской губерний. В советских метрических книгах фамилия фиксировалась в написании Тултабаев, без варианта Тултабайев — русская адаптация отсекла конечный «й» основы, что типично для оформления тюркских имён.

Редкая деталь: у фамилии есть однокоренное соответствие Тултаев, где основа усечена на «бай» — возможно, это вариант, возникший при сокращении двусоставного имени в устной речи или при ошибке писаря. Но именно форма с «-бай» указывает на изначально высокий статус прозвища, которое со временем стало фамилией без сословных привилегий.