Фамилия Тылибцев — редкий случай, когда географический и языковой следы почти наверняка ведут в одно место: на Северный Кавказ, а точнее — в Осетию. В основе фамилии лежит осетинское имя или прозвище Тылибц (Тылыбц), которое, в свою очередь, восходит к тюркскому «тулуп» (мешок из цельной шкуры животного, обычно овцы или козы). Так могли прозвать человека за его профессию (скорняк, бурдючник), за полноту или за привычку носить мешковатую одежду.

Модель образования фамилии проста и прозрачна: к основе Тылибц добавлен русский патронимический суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Тылибцев, то есть сын Тылибца). Это типичная для XIX–XX веков схема русификации осетинских, балкарских и карачаевских фамилий при записи в метрические книги. Если бы фамилия осталась в исконной осетинской форме, она звучала бы как Тылибцаты.

Сам суффикс -ев (а не -ов) после мягкого согласного «ц» — верная примета того, что фамилия не великорусская, а заимствованная и адаптированная. В русских фамилиях основа на -ц обычно требует суффикса -ов (Кузнецов от Кузнец), здесь же мы видим именно -ев, что подтверждает иноязычное происхождение корня.

В осетинском именослове встречаются фамилии с похожей структурой: Тыбылов, Тыджыбыртæ, Тысойтæ. Все они так или иначе связаны с прозвищами по внешнему признаку или роду занятий. Тылибцев стоит в этом ряду особняком из-за прозрачной «бурдючной» этимологии: предок носителя фамилии почти наверняка был либо мастером по выделке кож и шитью бурдюков, либо человеком плотного телосложения, которого в шутку сравнивали с тулупом.

Встречаемость фамилии крайне низкая. Основной ареал — Северная Осетия (особенно Дигорское ущелье) и прилегающие районы Кабардино-Балкарии. В центральной России Тылибцевы — единичные случаи, как правило, потомки переселенцев начала XX века. Никаких известных исторических личностей с этой фамилией не зафиксировано, что для редкой осетинской фамилии нормально: она бытовала в среде горцев-скотоводов и ремесленников, далеких от столичных архивов.