Фамилия Тюлюнова — женская форма фамилии Тюлюнов, которая образована от мужского прозвища или нецерковного имени Тюлюн. В основе, скорее всего, лежит диалектный глагол «тюлюкать» или «тюлюндать», который в ряде говоров означал «говорить невнятно, бормотать», «петь фальшиво» или «издавать однообразные звуки». Человек с таким прозвищем мог получить его за манеру речи или пения — например, затянутую, монотонную или неразборчивую. Менее вероятна связь с тюркским словом «тюлюн» (лиса, хитрец), но для русского ономастикона это редкий случай, и обычно такие заимствования встречаются на юге, где фамилия Тюлюнов не фиксируется как массовая.

Суффикс -ов указывает на стандартную русскую патронимическую модель: Тюлюнов — сын Тюлюна. Фамилия относится к типичным для крестьянской и мещанской среды: прозвища, данные по поведению или внешности, часто становились основой для фамилий в XVI–XVII веках, когда окончательно закрепилась трёхчленная формула имени. В дореволюционных переписях и метрических книгах Тюлюновы встречаются преимущественно в центральных и северных губерниях — Вологодской, Костромской, Ярославской, что косвенно подтверждает севернорусское происхождение корня (там же фиксируется и глагол «тюлюкать»). Встречаются варианты написания Тюлюнов/Тюлюновой, но без перехода в -ин, что говорит о поздней фиксации: фамилия не успела пройти стадию притяжательного прилагательного с суффиксом -ин.

С точки зрения социолингвистики, Тюлюновы — не дворянский род (отсутствуют в «Бархатной книге» и гербовниках), а фамилия бывших крепостных или государственных крестьян. В советское время она не получила широкого распространения, оставаясь редкой: по данным современных справочников, число носителей не превышает нескольких сотен человек, в основном в России и Беларуси. Ударение, судя по произносительной норме, падает на второй слог: Тюлю́новы.

Таким образом, Тюлюнова — фамилия, рассказывающая о предке с характерной манерой речи или пения, жившем, вероятно, в северных русских землях. Редкость фамилии делает её особенно ценной для генеалогического поиска: найти своих Тюлюновых проще, чем Ивановых.