Фамилия Тулукпаева — яркий пример тюркского антропонимического наследия в русском языке. Её основа восходит к мужскому имени Тулукпай, которое распространено у многих тюркских народов, особенно в казахской и башкирской среде. Разберём имя на части: «тулук» в древнетюркском означает «сытый, довольный, полный», а «пай» (бай) — «богач, господин, хозяин». Таким образом, Тулукпай — это «сытый бай», «богатый и довольный господин». Имя давали с пожеланием благополучия, достатка и безбедной жизни.

Женский вариант фамилии Тулукпаева образован по русской модели: к основе Тулукпай добавили патронимический суффикс -ев (в тюркских фамилиях он передаёт принадлежность к роду отца) и окончание -а. Мужская форма — Тулукпаев. Такое переоформление характерно для фамилий, которые фиксировались в документах Российской империи в XIX — начале XX века, когда кочевое население получало «официальные» фамилии по отцовскому имени.

Географически фамилия тяготеет к Казахстану, Башкортостану и прилегающим регионам Урала и Поволжья. Встречается она и у кыргызов, где имя Тулукбай (с вариантом «к») также известно. В русском языке фамилия сохраняет ударение на втором слоге — Тулу́кпаева, хотя в тюркских говорах возможен перенос на последний слог.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит в ряду других тюркских фамилий на -баев/-паев: Сапарбаев, Бекбаев, Алтынбаев. Суффикс -ев указывает на то, что предок носителя фамилии был человеком по имени Тулукпай, то есть это отчество в третьем поколении. Социальный статус предков, судя по значению имени, мог быть выше среднего — имя «сытый бай» давали не беднякам.

Встречаются варианты написания с «к» — Тулукпаев/Тулукпаева, что связано с особенностями казахской фонетики, где глухой «к» в конце корня чередуется с «г» в русской передаче. Оба варианта равноправны и указывают на одно происхождение.