Фамилия Тупорылов — один из тех случаев, когда прозвище, лёгшее в основу, сохранилось почти без изменений, и его значение прозрачно для носителя языка. Образована она по стандартной восточнославянской модели: от прозвища Тупорыл с помощью патронимического суффикса -ов, означающего «сын» или «потомок» такого-то человека. Таким образом, Тупорылов — буквально «сын Тупорыла».

Прозвище Тупорыл, очевидно, составное: первая часть — «тупой» в значении «неострый», «притупленный», а вторая — «рыло» (морда, нос). В русских говорах так могли назвать человека с курносым, вздёрнутым или, наоборот, широким и приплюснутым носом. Внешность — самая частая причина возникновения прозвищ такого типа. Но возможен и переносный смысл: в диалектах слово «рыло» иногда применялось к человеку с грубым, нахальным лицом, а «тупорылый» могло означать упрямого, несообразительного человека, который «прёт как бык». Выбрать одну версию сложно, но первая (по форме носа) кажется более прямой и вероятной для бытового прозвища.

С точки зрения словообразования фамилия необычна тем, что основа содержит корень, который в современном языке кажется грубоватым, но в XV–XVII веках подобные прозвища были обыденны и не несли резко негативной окраски. Сравните с фамилиями Криворотов, Щербаков (от «щербатый» — со сколотым зубом), Губошлёпов — все они фиксируют внешнюю черту без осуждения.

По географии фамилия редкая и, скорее всего, имеет очаговое происхождение. Наибольшая концентрация носителей, по данным открытых телефонных справочников, прослеживается в центральных областях России (Тверская, Ярославская, Московская области) и на юге Урала. Встречаются варианты написания с одной «п» (Тупылов), но это уже другая, хотя и близкая по звучанию, фамилия.

В сословном отношении предки Тупорыловых, вероятнее всего, были крестьянами или посадскими людьми — именно в этих средах прозвища по внешним приметам давали чаще всего. Дворянских родов с такой фамилией в «Бархатной книге» и других родословных сборниках не зафиксировано.