Фамилия Тупалова — женская форма, но разговор чаще всего ведётся о мужском варианте Тупалов. В основе фамилии лежит прозвище или нецерковное имя Тупало. Словообразовательная модель проста: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?»), то есть Тупалов буквально означает «сын Тупалы» или «человек из рода Тупалы».

Корень «туп-» в древнерусском языке имел более широкий спектр значений, чем сегодня. «Тупой» означало не только «неострый», но и «медлительный», «неповоротливый», а в некоторых говорах — «угрюмый», «нелюдимый». Прозвище Тупало могли дать человеку с таким характером — не злому, но тугодуму или молчуну. Однако есть и другая версия: в северных и сибирских диалектах «тупало» называли деревянный молоток, колотушку — инструмент для забивания свай или кольев. В этом случае прозвище закрепилось бы за плотником или строителем, работавшим с таким орудием. Вторая версия кажется даже более правдоподобной, потому что прозвища по ремеслу в русской ономастике встречаются чаще, чем прозвища по отрицательным качествам.

Географически фамилия Тупалов тяготеет к северу и востоку европейской части России. Встречается в Вологодской, Архангельской областях, а также в Поволжье — в Нижегородской и Кировской областях. Это косвенно подтверждает «инструментальную» версию: плотницкое дело в тех краях было одним из главных промыслов.

Однокоренные фамилии — Тупов, Тупицын, Тупиков. Но Тупалов стоит особняком из-за суффикса -ал-, который в древнерусском языке часто образовывал прозвища-характеристики (ср. Зевало, Кричало, Ломало). Эта модель была продуктивной в XV–XVII веках, поэтому фамилия могла сформироваться именно в тот период, когда прозвища активно переходили в наследственные фамилии у крестьян и посадских людей.

В дворянских родословных книгах фамилия не числится — это крестьянская или мещанская фамилия, что типично для прозвищ, образованных от бытовых предметов или черт характера.