Фамилия Тюзюлбюаева — один из ярких примеров того, как русская письменность фиксирует звучание тюркских языков. Её основа, скорее всего, восходит к тюркскому мужскому имени Тюзюлбю, которое можно разобрать как «Тюзюл» (форма имени Тюз, означающего «ровный», «справедливый», «прямой») и «бю» (аффикс обладания или принадлежности). В тюркской антропонимике такие составные имена часто давали мальчикам с пожеланием честности и уравновешенности. Суффикс «-ева» — русский патронимический формант, указывающий на принадлежность («дочь/жена Тюзюлбю»). Таким образом, фамилия буквально значит «потомок (дочь) Тюзюлбю».

Географически фамилия тяготеет к регионам Северного Кавказа, в первую очередь к Карачаево-Черкесии и Кабардино-Балкарии, где распространены близкие по звучанию карачаево-балкарские имена и фамилии. Встречаются варианты написания с «у» вместо «ю» (Тюзюлбуаева) или с одной «ю» в начале (Тюзюлбаева), но форма с двумя «ю» и «а» на конце — самая частая в современных базах данных. Носители фамилии, как правило, имеют корни в горских аулах, где до XX века сохранялась родовая память о прозвище или имени основателя.

С точки зрения словообразования фамилия уникальна для русского уха сочетанием звуков «юзюлбю» — это не калька с арабского или персидского, а именно местное, тюркское сложение. В отличие от фамилий на «-оглы» или «-заде», она прошла полную русификацию через суффикс «-ева», что указывает на позднюю фиксацию в документах, вероятно, в XIX — начале XX века, когда горцев массово записывали в метрики и переписи. Никаких известных дворянских или княжеских родов с такой фамилией нет — это фамилия крестьянского или узденского сословия, что типично для региона.

Если попытаться восстановить возможное прозвище предка, то «Тюзюлбю» могло быть не только личным именем, но и характеристикой: «тот, кто ровен и справедлив» (от тюркского «тюз» — прямой, правдивый). Второй корень «бю» иногда связывают с понятием «господин», «вождь», но в данном контексте он, вероятно, является частью имени, а не титула. Фамилия не имеет отношения к русским словам «тюзя» или «тюль» — это чисто тюркская основа, записанная кириллицей.