Фамилия Улукпанова — женская форма от мужской Улукпанов. В основе лежит тюркское составное имя Улукпан. Его первая часть — «улук» (в разных тюркских языках — «великий», «старший», «главный»), вторая — «пан» (от персидского «пан» — «защитник», «покровитель»). В целом имя можно перевести как «великий защитник» или «старший покровитель». Это имя-пожелание, типичное для доисламской и раннемусульманской традиции народов Средней Азии, Казахстана, Башкирии и Татарстана.

Фамилия образована по русской модели с патронимическим суффиксом -ов/-ев, который присоединили к тюркскому имени. В русской среде так оформляли фамилии многих нерусских народов во времена империи и позже. Ударение, скорее всего, падает на третий слог: Улукпа́нова, хотя в устной речи возможны варианты.

Географически фамилия привязана к регионам, где жили и живут тюркоязычные народы: это Башкортостан, Татарстан, Оренбургская и Челябинская области, а также Казахстан. Родственными по корню можно считать фамилии Улуков, Улукбаев (где «бай» — богатый, хозяин) и Улукбеков (где «бек» — князь, господин). Улукпанов — более редкая форма, что говорит о сохранении исходного полного имени, не стянутого в более короткий вариант.

Сословно носители фамилии, вероятнее всего, были из крестьян или казаков (в уральских и оренбургских степях). В дореволюционной переписи такие фамилии часто фиксировались у башкир и татар, переходивших к оседлости и получавших фамилии по отцу. Никакой связи с дворянством или знатным происхождением имя «Улукпан» само по себе не даёт — это скорее личная характеристика, а не титул.