Фамилия Тупайайа — один из тех редких случаев, когда написание почти полностью выдаёт географию и происхождение. Если не вчитываться, можно подумать на финно-угорское или тюркское окончание, но сочетание «-айа» в конце, да ещё и после «й» — верный признак испанской транскрипции. Скорее всего, перед нами фамилия, записанная латиницей и переданная кириллицей с сохранением звучания: Tupaya или Tupaia.

Основа здесь — «тупайа». В русском языке такого корня нет. Зато в языках кечуа и аймара (коренные народы Анд) слово «tupay» означает «встреча» или «соединение». В испанской записи оно могло превратиться в фамилию Tupaya, а затем, при адаптации в русском языке, получить окончание -айа, которое имитирует испанское -aya. Другая версия — связь с именем Тупак (Tupac), известным по имени последнего правителя инков Тупак Амару. В таком случае «Тупайайа» — это вариант фамилии, образованной от этого имени с уменьшительным или патронимическим суффиксом в испанской огласовке.

Модель образования нестандартна для русской ономастики. Суффикса -айа в славянских фамилиях нет. Это прямое заимствование, причём довольно позднее. Скорее всего, фамилия появилась в России или на постсоветском пространстве через браки, миграцию или потомков испаноязычных переселенцев (например, из стран Латинской Америки, где фамилия Tupaya встречается, хоть и редко, в Перу, Боливии, Чили). Географически в России или Украине носители Тупайайа — редкость, искать их стоит в крупных городах с историческими диаспорами.

О сословии и социальном статусе предков ничего определённого сказать нельзя. Если корень действительно индейский, то предки могли быть крестьянами или ремесленниками из Андского региона, но это лишь предположение. Прозвище «Тупайа» в русском языке не фиксируется, что окончательно подтверждает иноязычное происхождение.

Уникальность фамилии в том, что она — почти стопроцентный маркер смешанной или миграционной истории. В отличие от массовых русских фамилий на -ов или -ин, Тупайайа не поддаётся привычной этимологии по словарям Унбегауна или Веселовского. Это случай, когда фамилия — не переосмысленное прозвище, а прямой топоним или антропоним из другого языка, сохранённый в письменной форме.