Фамилия Тылюдина — женская форма фамилии Тылюдин, и её происхождение упирается в редкое и неочевидное прозвище. В отличие от большинства русских фамилий на -ин, образованных от имён или названий профессий, эта стоит особняком: в её основе лежит слово, которое почти не встречается в письменных источниках.

Разбираем по составу: корень «тыл» и суффикс «-юдин». Суффикс -юдин — вариант более частого -удин, который в северных и сибирских говорах мог присоединяться к основам, оканчивающимся на мягкий согласный. Но главное — корень. «Тыл» в древнерусском языке означал не только «задняя часть», но и «затылок», а в переносном смысле — «упрямый, неповоротливый человек». В диалектах Архангельской и Вологодской губерний «тыло» могло обозначать и «задний двор», «глухое место».

Самая вероятная версия: прозвище Тылюда (или Тылюд) дали человеку, который жил в глухой, отдалённой части деревни — в «тылу», на задворках. Либо же прозвище отражало характер: медлительный, скрытный, «задний умом». Менее убедительно связывать фамилию с финно-угорским субстратом — в коми-зырянском языке есть слово «тыл» (озеро), но суффикс -юдин для таких заимствований нехарактерен.

Фамилия Тылюдин (и Тылюдина) — штучная, редкая. Её носители, скорее всего, происходят из северных регионов России, где сохранялись архаичные словообразовательные модели. В XIX веке такие фамилии часто не выходили за пределы одной волости или даже деревни. Сословная принадлежность — почти наверняка крестьяне или мещане: дворянские роды с таким корнем не фиксируются.

Если искать однокоренные фамилии, то ближе всего Тылов, Тыльков и Тылькин — все они образованы от того же «тыла», но с разными суффиксами. Тылюдина же выделяется именно редким суффиксом -юдин, который заставляет предположить, что исходное прозвище звучало как Тылюда — возможно, ласкательная форма от Тыло.