Фамилия Зюлькарниева — редкий пример арабского имени, которое стало русской фамилией через тюркское посредничество. Исходная основа — мужское имя Зюлькарний (Зулькарнайн, араб. ذو القرنين — «обладатель двух рогов»). В мусульманской традиции так называют Александра Македонского, которого Коран упоминает как праведного царя и завоевателя. Прозвище «двурогий» связывают либо с изображением Александра на монетах с рогами бога Амона, либо с тем, что он владел востоком и западом (от края до края земли). Имя оказалось популярным у тюркских народов, включая татар и башкир, откуда и попало в русскую среду.

Фамилия образована по стандартной русской патронимической модели: к основе Зюлькарний добавили суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного), а затем женское окончание -а. Изначально Зюлькарниев — сын Зюлькарния, то есть потомок человека с этим именем. Женская форма Зюлькарниева закрепилась как фамилия для женщин, но по происхождению она та же самая.

Географически фамилия тяготеет к регионам с татарским и башкирским населением — Татарстан, Башкортостан, Оренбургская область. Встречается она и в других частях России, но крайне редко. Носители фамилии, скорее всего, потомки крещёных или обрусевших татар: в XVIII–XIX веках многие мусульманские имена адаптировались к русской системе фамилий при переходе в православие или при записи в метрические книги.

Написание с буквой «е» в конце — типичный для русских фамилий вариант, хотя в тюркских языках имя могло звучать как Зулькарнай или Зулкарнай. Фамилия не имеет дворянских корней: в списках столбовых дворян её нет, а носители относились к крестьянскому или мещанскому сословию. Единственная необычная деталь — сохранение начального «Зю» вместо ожидаемого «Зу»: это могло возникнуть из-за диалектного произношения или ошибки писаря при адаптации арабского имени.