Фамилия Тюлеулинов — редкий случай, когда окончание -ов не скрывает за собой русское имя или прозвище, а прикреплено к тюркскому родовому имени. Основа здесь — Тюлеули, что в казахской и вообще тюркской антропонимии означает «сын Тюлеу» или «потомок Тюлеу». Суффикс -ов просто русифицировал фамилию, когда её фиксировали в документах Российской империи. По сути, перед нами патроним, но не от имени отца, а от имени родоначальника, что типично для тюркских родовых прозваний.

Имя Тюлеу восходит к арабскому «тәуел» со значением «зависимый», «подвластный», а в более широком смысле — «преданный», «посвящённый». В казахской среде это имя давали с надеждой на покорность и благочестие, иногда как форму выражения религиозной преданности. Встречается оно и в форме Төлеу, Тюле, и от него образованы другие фамилии — Тюлеуов, Тюлеубаев, Тюлегенов. Тюлеулинов стоит в этом ряду особняком: суффикс -ли указывает на принадлежность к роду, то есть «относящийся к Тюлеу», а уже потом добавили русское -ов.

Географически фамилия тяготеет к западному Казахстану, особенно к Атырауской и Западно-Казахстанской областям, а также к соседним регионам России — Астраханской и Оренбургской областям, где исторически кочевали казахские роды. Встречаемость очень низкая, в общероссийских базах она практически единична. Это говорит о том, что фамилия не разошлась широко, а осталась в пределах одного рода или нескольких семей.

С точки зрения словообразования любопытно, что модель «имя + -ли + -ов» — редкость. Обычно казахские фамилии русифицируют через прямое добавление -ов/-ев к имени: Тюлеуов. Удвоение суффиксов (сначала тюркский -ли, потом русский -ов) могло возникнуть из-за того, что в метриках или переписях сначала записали родовое имя Тюлеули как отчество, а затем, при окончательном оформлении фамилии, добавили стандартное окончание. То есть Тюлеулинов — это фамилия, которая вобрала в себя сразу два этапа: тюркское родовое именование и русскую бюрократическую унификацию.