Фамилия Тулябаева — женская форма фамилии Тулябаев, и чтобы понять её происхождение, нужно разобрать мужской вариант. Основа здесь — тюркское имя или прозвище Тулябай. В нём два корня: «туля» и «бай». Первая часть восходит к тюркскому «тулы» — «полный», «сытый», «обильный». Вторая, «бай», означает «богач», «хозяин», «господин». В сумме Тулябай — это «богатый достатком» или «сытый богач». Имя давали с пожеланием благополучной жизни, без нужды. Такие составные имена с компонентом «бай» — Тулябай, Туктабай, Уразбай — типичны для башкирской, татарской, казахской и других тюркских антропонимических систем.

Суффикс -ев (в мужской форме) указывает на принадлежность: Тулябаев буквально означает «сын Тулябая» или «из рода Тулябая». Это стандартная модель образования русских фамилий от тюркских имён — её подробно описывал Б. Унбегаун в «Русских фамилиях». Фамилия недвусмысленно говорит о тюркских корнях предков, скорее всего, из Поволжья или Приуралья, где башкирские и татарские фамилии с этим суффиксом особенно распространены.

Встречается написание через «ё» — Тулябаёва, но это редкость и обычно следствие ошибки в паспортном столе. Вариант с «е» — нормативный. Географически фамилия чаще всего фиксируется в Башкортостане, Татарстане и Оренбургской области. В дореволюционных метрических книгах она могла записываться как Тулябаевъ, с твёрдым знаком на конце.

Сословная принадлежность носителей фамилии неоднородна. Среди Тулябаевых были и крестьяне, и купцы, и представители духовенства — муллы. Всё зависело от того, к какой социальной группе относился конкретный род. Но общее одно: фамилия не случайна и не искусственна, она — прямое свидетельство того, что предка звали Тулябаем, и это имя было для него не формальным, а живым, бытовым.