Фамилия Тюкульмин — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка связано с тюркским словом «тюкюль» или «тюкуль», что означает «полный, завершённый, целый». В тюркских языках, особенно в башкирском и татарском, «төкөл» — это «полный, совершенный, без изъяна». Скорее всего, так в XVI—XVII веках прозвали человека, которого считали добросовестным, законченным в своих делах, либо это было имя-пожелание: «будь полным, удачливым». Прибавка «-мин» в конце фамилии — это не русский патронимический суффикс, а тюркский аффикс принадлежности, который переводится как «мой» или указывает на происхождение от кого-то. Таким образом, Тюкульмин буквально означает «сын (или потомок) Тюкуля (Полного)».

Словообразовательная модель здесь необычна для русских фамилий. Если бы фамилия оформлялась по русскому образцу, она звучала бы как Тюкульков или Тюкульев. Но суффикс «-ин» в данном случае не патронимический (как в Иванов — сын Ивана), а просто русифицированное окончание, которое прикрепили к тюркской основе. Встречаются и другие фамилии с таким же корнем, например, Тюкуль, Тюкулов, но Тюкульмин — вариант, закрепившийся именно среди татарских или башкирских родов, которые перешли на русскую систему фамилий в XIX веке.

Географически фамилия тяготеет к южному Уралу и Зауралью — территориям современной Башкирии, Оренбургской и Челябинской областей. В метрических книгах и ревизских сказках XIX века Тюкульмины встречаются среди тептярей и государственных крестьян — сословий, которые формировались из тюркского и финно-угорского населения, принявшего православие или сохранившего мусульманство. Поскольку фамилия редкая, её носители, скорее всего, происходят из одного локального рода, разошедшегося по разным деревням.

Споров о происхождении корня почти нет: версия с тюркским «тюкюль» — самая прямая и лингвистически обоснованная. Альтернативное объяснение, будто фамилия произошла от русского слова «тюк» (связка, узел), маловероятно, так как суффикс «-уль» не характерен для русской прозвищной системы. Так что предок Тюкульминых — человек, которого в своей среде называли Полным или Совершенным, и это имя передалось через поколения в виде редкой, но звучной фамилии.