Фамилия Улумов — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Её основа — «улум» — не встречается в современном русском языке как отдельное слово, поэтому, чтобы понять смысл, нужно смотреть в сторону тюркских языков и исторических прозвищ.

Скорее всего, фамилия образована от тюркского корня «улу» (великий, старший, большой). В тюркских языках слово «улум» могло означать «величие», «старшинство» или быть формой прилагательного «великий». Суффикс -ов указывает на русскую модель образования фамилий: «чей сын?» — Улумов, то есть потомок человека, которого прозвали Улум. Это могло быть прозвище уважаемого старейшины, главы рода или просто человека высокого роста.

Есть и другая версия, связанная с географическими названиями. В Крыму и на Кавказе встречаются топонимы с корнем «улу» (например, река Улу-Узень). В таком случае фамилия могла возникнуть у выходца из местности с похожим названием — человека, переселившегося и получившего прозвище по месту прежнего жительства. Эта версия менее вероятна, но возможна для южных регионов.

Суффикс -ов типичен для русских фамилий, но сама основа — тюркская. Это говорит о том, что предки носителя фамилии, скорее всего, жили в зоне русско-тюркского контакта (Поволжье, Приуралье, Северный Кавказ) и получили фамилию при переходе в русскую культуру или при записи в церковные книги. Фамилия не дворянская и не крестьянская в классическом смысле — она из среды, где тюркские прозвища переоформлялись по русскому образцу.

Встречаемость фамилии крайне низкая. В открытых базах данных Улумовы фиксируются в основном в Астраханской области, Татарстане и некоторых регионах Кавказа. Известных исторических деятелей с этой фамилией нет, что подтверждает её локальный и поздний характер — скорее всего, она сформировалась не раньше XVIII–XIX веков.