Фамилия Улюшова — женская форма, мужская — Улюшов. В её основе лежит нецерковное имя или прозвище Улюш, а оно, скорее всего, восходит к диалектному глаголу «улюлюкать» — криком подбадривать собак или гончих на охоте. В русских говорах слово «улюлю» было охотничьим выкриком, а «улюш» — человек, который так кричит, загонщик, либо тот, кто вообще любит шумно и громко себя вести. Вторая версия, менее вероятная, связывает основу с тюркским именем Улуш (от «ул» — сын), но в этом случае фамилия оканчивалась бы на -ев, а не на -ов, и была бы редкой для русского быта.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: Улюшов — сын Улюша. Это значит, что фамилия закрепилась в крестьянской или посадской среде не позднее XVII века, когда прозвища активно переходили в наследственные фамилии. Охотничья лексика в качестве источника прозвищ характерна для регионов с развитой псовой охотой — средней полосы России, Поволжья, Дона. Возможно, предок Улюшовых был псарем или загонщиком у помещика, и его окрик стал родовым знаком.

Встречается фамилия преимущественно в центральных и южных областях России, особенно в Воронежской и Липецкой областях. В дореволюционных переписях Улюшовы фиксировались среди государственных крестьян, реже — среди однодворцев. Написание с буквой «ё» (Улюшёва) в некоторых документах — результат местного произношения, но нормой остаётся вариант через «о».