Фамилия Ульжаева — редкий случай, когда географический и этнический след почти наверняка перевешивает славянскую этимологию. В русском языке у неё нет прозрачного корня, который указывал бы на ремесло, внешность или имя предка. Основа «Ульжа» не встречается ни в древнерусских календарях, ни в словарях народных говоров как самостоятельное слово. Поэтому разумнее всего искать её происхождение в тюркских языках, и здесь напрашивается связь с казахским или башкирским именем Ульжа — вариантом имени Ольжа, что означает «великий», «могучий» или «почётный». В казахской ономастике имя Ольжа (Өлжа) известно и как прозвище, и как антропоним, восходящий к понятию «доля, надел, трофей». Таким образом, Ульжаева — это отчество, образованное по русской модели: к основе Ульжа добавили суффикс -ев (характерный для фамилий, где основа оканчивается на -а) и окончание -а, указывающее на женскую форму. Носитель фамилии в первом поколении — это «сын Ульжи», то есть человек, чьего отца звали Ульжа.

Суффикс -ев, а не -ин, тоже важен. В русской модели фамилий на -ин обычно переходят основы на -а/-я (Петя — Петин, Кузьма — Кузьмин), но для тюркских и кавказских имён часто использовали -ев, если основа заканчивалась на гласный. Сравните: Ульжа — Ульжаев, как Ахмед — Ахмедов, но Гамзат — Гамзатов. Это указывает на то, что фамилия формировалась в среде, где русский суффикс присоединяли к нерусскому имени, скорее всего, в XIX — начале XX века при массовом учёте населения.

Географически фамилия Ульжаева сегодня встречается в основном в Оренбургской, Челябинской областях России и в Казахстане. Это зона исторического расселения башкир, казахов и татар, где смешение языков и культур было обычным делом. Предок носителя фамилии мог быть башкиром или казахом, принявшим православие (или записанным русскими чиновниками), либо русским, получившим прозвище по соседям-кочевникам. В любом случае, фамилия не крестьянская и не дворянская в классическом русском смысле — она скорее маркер пограничья, где личное имя превратили в родовое по канцелярскому шаблону. Других версий, например, связи с диалектным русским словом «ульж» (не зафиксированным в словарях), нет — это была бы натяжка.