Фамилия Тультибаева — вариант женского рода от мужской фамилии Тультибаев. В основе лежит тюркское имя или прозвище Тультибай, которое состоит из двух частей. Первая часть — «тульти» — скорее всего, восходит к тюркскому «толти» или «тулты» (полный, сытый, обильный). Вторая часть — «бай» — в тюркских языках означает «богач», «хозяин», «господин»; в составе имён этот компонент указывал на достаток, вес в обществе или пожелание богатства.

Таким образом, имя Тультибай можно перевести как «богатый достатком» или «сытый богач». Это типичная для кочевых народов модель составного имени: к качественной характеристике добавляли социальный статус. Фамилия образована по русской модели притяжательного суффикса -ев, который присоединили к основе имени: Тультибай → Тультибаев. Окончание -а в женском варианте — грамматический показатель рода.

Фамилия явно указывает на тюркское происхождение предков. Скорее всего, она бытует среди башкир, татар или казахов — народов, где имя Тультибай встречается или встречалось в прошлом. В русских документах такие фамилии начали фиксировать в XIX веке, когда при переписях и учёте крестьян инородцам записывали фамилии по отцу или деду. Тультибаевы, вероятно, были выходцами из сельской местности, из среды скотоводов или земледельцев, где имя давали с надеждой на сытую жизнь.

С точки зрения словообразования, фамилия редкая: суффикс -ев здесь присоединён к основе на -ай, что даёт характерное чередование (й/ев). В русском языке это стандартный способ русификации тюркских имён, похожий на фамилии типа Алтынбаев, Исмагилов, Муртазин. Сравнение с ними показывает, что Тультибаева — одна из тех фамилий, где исходное имя почти вышло из употребления, но сохранилось в фамильном фонде. Географически, если судить по современным открытым данным, носители фамилии встречаются в Башкортостане, Татарстане и Оренбургской области — это подтверждает привязку к Волго-Уральскому региону.

В исторических записях фамилия не засветилась в дворянских родословных книгах — это крестьянская или мещанская фамилия, без сословных привилегий. Но именно такие фамилии лучше всего сохраняют память о бытовой культуре и языке предков.