Фамилия Тюлюлюева звучит почти как музыкальная фраза, и это не случайно. Её основа — не имя и не профессия, а звукоподражательное прозвище. В русских говорах «тюлюлюкать» означало напевать, насвистывать или издавать мелодичные звуки, часто без слов. Так могли прозвать человека, который постоянно что-то напевал себе под нос, или, наоборот, заливисто свистел. В некоторых диалектах слово имело иной оттенок — болтать, пустословить, говорить невпопад.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Тюлюлюев — сын Тюлюлюя. То есть фамилия образована от мужского прозвища Тюлюлюй, а уже от неё пошла женская форма Тюлюлюева. Это типичная модель для русских фамилий, но сама основа редкая. В отличие от распространённых «поющих» прозвищ вроде Соловьёв или Певцов, здесь нет отсылки к конкретному объекту — только к действию или манере поведения.

Фамилия почти наверняка происходит из среды крестьян или посадских людей. Прозвища по привычкам и поведению давали в быту повсеместно, и они легко закреплялись в качестве фамилий, особенно в северных и центральных губерниях России. Встретить Тюлюлюевых можно было, скорее всего, в тех местах, где диалектное слово «тюлюлюкать» было в ходу — например, в ярославских или владимирских говорах.

Стоит отметить, что фамилия не имеет отношения к тюркским или кавказским языкам, хотя её звучание может навести на такую мысль. Это чисто русское образование от звукоподражания, которое закрепилось в прозвище. В современных справочниках и телефонных книгах фамилия встречается единично — это редкий случай, когда прозвище сохранилось почти в неизменном виде, без переосмысления или замены на более благозвучный вариант.