Фамилия Юлмасова — это женская форма фамилии Юлмасов, а та, в свою очередь, образована от тюркского имени-прозвища. Корень здесь — тюркское слово «юлмас», которое в буквальном переводе означает «не рвётся», «не будет разорван». В переносном смысле это имя-оберег: родители так называли ребёнка, желая ему долгой и крепкой жизни, которую не сломают ни болезни, ни беды. В тюркской ономастике подобные имена с отрицательной частицей («мас», «мес») и глагольной основой — распространённый способ пожелать стойкости: например, Турсун (пусть останется), Болмас (не будет, то есть не умрёт). Юлмас — из того же ряда.

Словообразовательная модель у фамилии простая и типичная для тюркских фамилий, русифицированных в XIX — начале XX века: к основе Юлмас добавили русский патронимический суффикс -ов (чей? — Юлмасов), а затем для женщины — окончание -а. Такая модель — признак того, что предок Юлмасовых скорее всего жил на территории, где тюркские народы контактировали с русским административным учётом: в Поволжье, на Урале или в Западной Сибири. Среди татар, башкир и казахов имя Юлмас встречается, хоть и не входит в число самых частых.

Географически фамилия Юлмасова сегодня сконцентрирована в Башкортостане, Татарстане и соседних областях — Оренбургской, Челябинской. Это подтверждает её тюркское происхождение. Если искать аналоги, то однокоренные фамилии — Юлмасов, Юлмасбаев, где вторая часть («бай») указывает на богатого или уважаемого человека, но в самом простом варианте, без дополнительных уточнений, Юлмасов остаётся фамилией-оберегом.

В словарях тюркских имён (например, у Гафурова или Кусимовой) имя Юлмас фиксируется именно с семантикой «не ломающийся», «живучий». Никакой связи с русским словом «юла» или «юлить» здесь нет — это случайное звуковое совпадение. Социальное происхождение носителей фамилии установить по одной лишь основе трудно: имя-оберег могли дать и в крестьянской, и в воинской среде. Но то, что фамилия не дворянская (нет суффикса -ский), указывает на непривилегированное сословие — скорее всего, государственные или ясачные крестьяне, либо башкирские вотчинники.