Фамилия Тюделеков происходит от прозвища Тюделек, которое, в свою очередь, восходит к слову «тюде» и этнонимообразующему суффиксу «-лек». Точного перевода этнонима «тюде» не сохранилось, но исследователи связывают его со словосочетанием «тюде кипчак». Кипчаками древнерусские летописи называли половцев, а европейские источники — куманов. Это был тюркоязычный народ, который занимался преимущественно кочевым скотоводством и ремеслами.

Предки кипчаков, племена сиров, кочевали в IV–VII веках в степях между монгольским Алтаем и восточным Тянь-Шанем. В китайских источниках их упоминают как народ сеяньто. Государство, которое они образовали в 63 году, вскоре уничтожили китайцы и уйгуры. Остатки племени отступили в верховья Иртыша и степи восточного Казахстана, где их стали называть кипчаками. По легенде, это имя означало «злосчастные». Логично предположить, что племя «тюде кипчак» было частью более крупного объединения кипчаков, а прозвище Тюделек прямо указывало на этническое происхождение предка.

Суффикс «-лек» в прозвище — редкий для славянской среды, он явно заимствован из тюркской традиции именования. Такая модель могла означать принадлежность к роду или племени, что усиливает версию об этнической основе прозвища. При этом финальный элемент фамилии — окончание «-ов» — сформирован уже под славянским влиянием. Это типичный патронимический суффикс, который закреплял за потомками имя или прозвище отца: Тюделек → Тюделеков, то есть «сын Тюделека».

Изначально фамилия бытовала в среде, где смешивались тюркские и славянские традиции, что характерно для южнорусских степей и Сибири. Подтверждение тому — записи в Книге памяти Томской области. Там внесены Тюделеков Виктор Георгиевич (р. 1943), Тюделеков Владимир Родионович (р. 1865) и Тюделеков Георгий Владимирович (р. 1913), которые проживали в Молчановском районе. Эти записи показывают, что к XIX–XX векам фамилия уже прочно закрепилась за крестьянскими семьями, переселившимися в Сибирь.

Сама фамилия редкая, и её носители, скорее всего, связаны между собой отдалённым родством. Разброс дат рождения — с 1865 по 1943 год — охватывает несколько поколений одной локальной группы. География бытования ограничена Томской областью, что делает фамилию характерной для старожильческого населения Приобья, где сохранялись архаичные прозвища тюркского происхождения.