Фамилия Тульцов — один из тех случаев, где на первый взгляд очевидная географическая привязка к городу Тула не выдерживает проверки словообразованием. Если бы предок происходил из Тулы, фамилия звучала бы как Ту́льский или Туляко́в (от прозвища «туляк»). Суффикс -ов при основе на -ц указывает на иную модель: фамилия образована от личного имени или прозвища Тулец.

Само слово «тулец» в древнерусских говорах имело два значения. Первое — «житель Тулы» (редкий вариант, обычно говорили «тулянин»). Второе, более вероятное — прозвище, связанное с предметом: тул (или тула) — это колчан для стрел. В «Словаре русских народных говоров» зафиксировано слово «тулец» как «мастер, делающий колчаны» или «оружейник, специализирующийся на стрелковом снаряжении». Тульский край исторически был центром оружейного дела, и прозвище Тулец мог получить именно ремесленник, изготавливавший тулы или луки.

Морфологически фамилия укладывается в патронимическую модель: Тулец → сын Тульцов. Суффикс -ов присоединяется к основе, оканчивающейся на -ц, по твёрдому варианту (ср. Кузнец → Кузнецов, Стрелец → Стрельцов). Ударение в фамилии падает на первый слог — Ту́льцов, что соответствует старому русскому произношению.

В региональном плане фамилия встречается не в самой Туле, а в южных и центральных областях России: Тамбовской, Рязанской, Липецкой. Это косвенно подтверждает версию о ремесленном прозвище: мастера-тульцы (изготовители колчанов) селились не только в оружейной столице, но и в местах, где был спрос на охотничье снаряжение.

Интересная параллель — однокоренные фамилии Тулин, Тулов, Тульев. Первая образована напрямую от слова «тула» (колчан), вторая — от прозвища «Тул», третья — редкий вариант с суффиксом -ев. Тульцов стоит в этом ряду особняком, чётко указывая на конкретного человека по прозвищу Тулец, а не на родовое занятие.