Фамилия Улжанова — яркий пример фамилии, образованной от женского имени, что само по себе встречается реже, чем отчества от мужских имён. Основа фамилии — тюркское женское имя Улжан. Оно состоит из двух частей: «ул» (в тюркских языках — «сын», «мальчик») и «жан» (от персидского «душа», «жизнь», «любимый»). В буквальном смысле Улжан — «душа-сын» или «мальчик-душа», что звучит как ласковое прозвище для долгожданного или любимого ребёнка, возможно, единственного сына в семье.

Суффикс «-ова» указывает на принадлежность: Улжанова — «дочь или жена Улжана». В русской традиции такие фамилии закреплялись за женщинами, когда мужчина в семье носил фамилию Улжанов. Иными словами, предок по мужской линии нёс имя Улжан, а его потомки стали Улжановыми. Учитывая тюркское происхождение основы, фамилия бытует среди народов, где распространены имена с компонентом «жан»: казахов, татар, башкир, киргизов. Географически Улжановы чаще встречаются в Казахстане и южных регионах России.

Редкость фамилии в том, что она сохранила не только имя, но и его внутреннюю форму — пожелание, чтобы ребёнок был «душой семьи». В ономастических справочниках фамилия не описана отдельно, но её разбор опирается на общие законы образования русских фамилий от тюркских основ, описанные в работах Б. Унбегауна. Других версий происхождения (от прозвища или географического названия) нет: корень «улжан» не имеет иных значений в известных языках.