Фамилия Варлукова — не самая ходовая, и это сразу подсказывает, что её корень стоит искать не в общерусском прозвищном фонде, а в узкой местной или диалектной почве. Основа здесь — Варлук, а суффикс -ов (с вариантом -а для женской формы) указывает на типичную модель притяжательности: сын или потомок Варлука.

Что такое «варлук»? В академических словарях и в ономастике это слово не зафиксировано как распространённое. Наиболее вероятная версия — диалектное прозвище, образованное от глагола «варлакать» или «варлыкать», который в некоторых говорах (например, вологодских и архангельских) означал «говорить невнятно, бормотать, картавить». Варлуком могли прозвать человека с нечёткой речью, заику или того, кто говорил «с кашей во рту». Параллель — фамилия Варлаков, которая идёт от канонического имени Варлаам (в просторечии Варлам), но здесь суффикс другой, и звучание ближе к «варлыкать», чем к имени.

Есть и более редкая гипотеза: в коми-зырянских говорах «варлук» — это название небольшого лесного зверька (вроде горностая или ласки). Если предки Варлуковых жили на севере или в Приуралье, прозвище могло закрепиться за охотником или за человеком с соответствующим характером — юрким, вертким. Но лингвистически это менее убедительно: суффикс -ук в русских прозвищах чаще указывает на действие или признак человека, а не на животное.

Географически фамилия Варлукова встречается в основном на Русском Севере и в Сибири — в Архангельской области, в Забайкалье, у староверов. Это подтверждает связь с северными говорами. В центральных и южных регионах она почти не фиксируется.

Сословный состав носителей — скорее всего, крестьянство или казачество. Дворянских родов с такой фамилией не известно. В документах XIX века Варлуковы встречаются среди государственных крестьян Олонецкой губернии и среди казаков Забайкальского войска. Фамилия не переосмысливалась и не меняла форму, сохранив первоначальное прозвище почти без искажений.