Фамилия Юлдугуен — редкий случай, когда фамилия звучит как иноязычное заимствование, но при этом построена по русской словообразовательной модели. Если отбросить суффикс -ен, перед нами основа «Юлдугу», которую можно разложить на две части: «юлдуз» (звезда) и «гюн» (день, солнце). Такое сочетание характерно для тюркских языков, особенно для татарского, башкирского или казахского. В буквальном смысле «Юлдузгюн» могло означать «звезда дня» или «звездный день».

Вероятнее всего, фамилия образована от мужского личного имени Юлдугу (или Юлдыгу), которое в тюркской традиции давали ребенку, родившемуся в ясную звездную ночь или в день, когда на небе была видна яркая звезда. Имя несло пожелание удачи и светлой судьбы. Русский суффикс -ен (вместо более привычного -ов или -ев) встречается в фамилиях, которые фиксировались в документах в форме прилагательного, а не притяжательного падежа. По сути, Юлдугуен — это «человек из рода Юлдугу» или «сын Юлдугу».

Географически фамилия тяготеет к Волго-Уральскому региону. Она могла возникнуть в среде татар-мишарей или башкир, которые принимали православие и получали фамилии на русский манер, но сохраняли исходное тюркское имя. Встречаются варианты написания с мягким знаком: Юлдугуен и Юлдугуенъ (в дореволюционных записях). Второй вариант — знак твердости на конце, который в XIX веке ставили в мужских фамилиях после шипящих и мягких согласных, чтобы показать, что окончание не склоняется.

Сословная принадлежность носителей фамилии неясна, но судя по модели образования, это не дворянский род, а скорее фамилия крестьян или мещан. Дворянские фамилии у тюркских народов чаще оформлялись через суффикс -ский или -цкий. Юлдугуен — пример того, как личное имя, обозначавшее небесное явление, закрепилось в качестве фамильного прозвища и перешло в русскую паспортную систему без перевода.