Фамилия Тунликбаев — редкий случай, когда основа не поддаётся однозначной славянской или тюркской расшифровке на первый взгляд, хотя её носители почти наверняка происходят из тюркоязычной среды. Разберём её по частям.

Суффикс -ев указывает на русскую модель образования фамилий от отчества или прозвища. Основа — «Тунликбай». В тюркских языках элемент «бай» означает «богатый», «господин», «хозяин» — это распространённый компонент имён и прозвищ (ср. Акбай, Карабай, Баймурат). Первая часть сложнее. «Тунлик» может восходить к слову «түн» (ночь) в тюркских языках, тогда «Тунликбай» — это «ночной бай», «хозяин ночи» или «рождённый ночью». Такое имя могли дать ребёнку, появившемуся на свет в ночное время, или человеку, связанному с ночным промыслом (сторож, пастух ночного выпаса).

Вторая, менее вероятная, версия: «тунлик» могло быть искажением от «тунлык» — «родственный», «единоутробный» в некоторых диалектах. Но эта гипотеза слабее, так как не подтверждается типовыми ономастическими моделями. Правдоподобнее всего — прозвище, данное по времени рождения или роду занятий.

Географически фамилия Тунликбаев встречается преимущественно в Башкортостане, Татарстане и среди казахов. Это сужает круг: скорее всего, предки были башкирами или татарами, принявшими русское окончание фамилии при оформлении документов в XIX–XX веках. В башкирском языке «төн» — ночь, «төнлөк» — ночной, что хорошо ложится на исходную форму.

Таким образом, Тунликбаев — это «сын Тунликбая», где само имя-прозвище, вероятно, связано с ночью: либо по времени рождения, либо по ночной работе предка. Фамилия не имеет отношения к дворянству или известным историческим родам — это типичная крестьянская или сельская фамилия, образованная от бытового прозвища, которое закрепилось за родом.