Фамилия Тюсупова — женская форма фамилии Тюсупов. Её основа — тюркское мужское имя Тюсуп, которое представляет собой диалектный или фонетический вариант имени Юсуф (в русской традиции — Иосиф). Имя Юсуф, широко распространённое у народов Кавказа, Поволжья и Средней Азии, означает «приумноженный», «добавленный» или «Бог да умножит». Переход начального «Й» в «Т» (Йусуф → Тюсуп) — характерная черта для некоторых тюркских языков, особенно для ногайского и казахского, где звук «й» в начале слова может озвончаться или заменяться на «т».

Фамилия образована по стандартной русской патронимической модели: к основе Тюсуп- добавлен суффикс -ов (женский вариант -ова), что буквально означает «принадлежащий Тюсупу», то есть потомок человека по имени Тюсуп. Такая модель — самая распространённая для оформления нерусских имён в фамилии на территории Российской империи.

Географически фамилия Тюсупов (и Тюсупова) тяготеет к регионам с компактным проживанием тюркских народов — в первую очередь к Астраханской области, Дагестану, а также к Казахстану. В русских переписных книгах XVII–XVIII веков фамилия не фиксируется, что указывает на её относительно позднее оформление — скорее всего, в XIX веке, когда у кочевых и полукочевых народов начали массово закрепляться наследственные фамилии.

Интересная деталь: в некоторых документах XIX века встречается написание «Тюсюпов» — с мягким «сю» вместо «су». Это не ошибка, а отражение реального произношения в каракалпакских или казахских говорах, где гласная после мягкого «т» тянется к «ю». Однако в современной орфографии закрепился вариант через «у» — Тюсупов. Таким образом, фамилия Тюсупова — не просто калька с библейского имени, а свидетельство живых фонетических процессов в тюркских языках.