Фамилия Ульяов — редкий и нестандартный вариант написания. Скорее всего, перед нами искажение, возникшее на стыке устной речи и письменной фиксации. Самая вероятная версия: это упрощённая запись фамилии Ульянов, где сочетание «-нов» перешло в «-ов» из-за того, что в быстром произношении звук «н» редуцировался (проглатывался). В русской паспортной практике XIX–XX веков подобные фонетические варианты нередко закреплялись в документах, если писарь фиксировал фамилию на слух.

Если же написание Ульяов исходное (а не ошибка), образование фамилии следует разбирать по другой модели. Основа «Улья» — это просторечная, усечённая форма крестильного имени Ульян (каноническая форма Иулиан). К основе добавили суффикс -ов, который указывает на принадлежность: «сын Ульи». Получается, что Ульяов — это «чей?» — Ульяов, то есть потомок человека по имени Улья. Такая модель типична для крестьянского ономастикона центральной России, где полные формы имён нередко сокращали в быту.

Обратите внимание на редкость суффиксального оформления. В фамилиях на -ов основа обычно кончается на твёрдый согласный (Петров, Иванов). Здесь же основа на гласный, что нетипично. Это дополнительный аргумент в пользу того, что фамилия прошла через устную передачу и упрощение. Если бы фамилия образовалась по правилам литературного языка, мы бы имели форму Ульянин (от имени Ульяна) или Ульянов (от имени Ульян).

Географически носителей фамилии Ульяов крайне мало. Встречается она в основном в Поволжье и некоторых областях Черноземья — именно там, где в XIX веке была высока доля малограмотного населения и фамилии часто записывали «со слуха». Сословная принадлежность предков — почти наверняка крестьянство или мещанство; дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Таким образом, если вы носите фамилию Ульяов, ваши предки, скорее всего, были крестьянами, а сама фамилия — живой иллюстрацией того, как устная речь корректировала письменную норму. Однокоренные и более распространённые варианты — Ульянов, Ульянин, Ульянкин.