Фамилия Тыхватулин — редкая и с трудноузнаваемой основой. Если отбросить русский фамильный суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?»), остаётся корень Тыхватул-. В нём слышится тюркское или арабо-персидское влияние, что неудивительно: фамилии на -ин в Поволжье и Приуралье часто носили татары, башкиры, чуваши и другие народы региона.

Самая вероятная версия возводит основу к личному имени. В тюркских языках «тул» или «тулы» может означать «полный», «совершенный», а «тыхва» — искажённое «таква» (араб. «благочестие», «набожность»). Тогда Тыхватул — это сложное имя, которое можно перевести как «полнота благочестия» или «совершенство веры». Подобные составные имена из двух корней (например, Гайнутдин — «богатство веры») типичны для мусульманской ономастики татар и башкир.

Вторая, менее правдоподобная гипотеза связывает фамилию с прозвищем от диалектного глагола. В некоторых говорах русского Севера «тыхвать» означало «стучать», «колотить» — отсюда могло возникнуть прозвище Тыхватул («стукач», «тот, кто громко ходит»). Однако суффикс -ин для северных прозвищных фамилий нехарактерен, а ареал фамилии (по современным данным — преимущественно Татарстан и соседние области) указывает на тюркский след.

Обратите внимание на написание: фамилия пишется через «ы» после «т», что типично для тюркских заимствований в русском языке (ср. Тынысов, Тычков). Встречаются варианты Тыхватуллин (с удвоенной «л») — это может быть следствием арабской графики, где долгий согласный передавался шаддой, или просто канцелярской ошибкой при записи.

Сословно предки Тыхватулина, скорее всего, были государственными или ясачными крестьянами, реже — служилыми татарами. Фамилия не встречается в дворянских родословных книгах, что косвенно подтверждает её «низовое» происхождение. В метрических книгах конца XIX века носители фамилии фиксируются в Казанской и Уфимской губерниях — это зона расселения казанских татар и мишарей.