Фамилия Тюлюзина — женская форма, а её мужской вариант — Тюлюзин. В основе этой редкой фамилии лежит, скорее всего, тюркское слово. Если отбросить типичный русский фамильный суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Тюлюзи), остаётся корень «тюлюз» или «тюлюс». В тюркских языках, особенно в татарском, башкирском и казахском, есть слово «төлке» (лиса). Однако прямое заимствование маловероятно: в русском прозвище «Лиса» дало бы фамилию Лисин или Лисов, а не Тюлюзин.

Более правдоподобная версия — антропоним Тюлюз (или Тюлюс) как личное прозвище. В диалектах тюркских языков «тюлюс» могло означать «сварливый», «вздорный человек» или, наоборот, «шутник», «балагур». Встречается и значение «кривой», «косой» — возможно, прозвище дали человеку с дефектом зрения или хитрецу, который «косит» под простака.

Фамилия практически не встречается в центральных регионах России. Её география указывает на Поволжье и Урал — территории, где веками жили рядом русские и тюркские народы. Носители фамилии Тюлюзины — это, вероятно, потомки крещёных татар, мишарей или башкир, перешедших в православие и получивших фамилию по прозвищу предка. Интересно, что суффикс -ин здесь прикрепился именно к тюркской основе, а не к славянскому имени — это говорит о том, что прозвище дали уже в русскоязычной среде, но сохранили его звучание.

В документах XVII–XVIII веков подобная фамилия не фиксируется — она явно более поздняя, сформировавшаяся в крестьянской среде не раньше середины XVIII столетия. Сословно это были государственные крестьяне или однодворцы, то есть свободные, но не дворяне.