Фамилия Бувайлов звучит непривычно для русского уха, но образована она по самой распространённой в России модели — с суффиксом -ов. Это типичная патронимическая фамилия: она отвечает на вопрос «чей?» и указывала на сына или потомка человека по имени или прозвищу Бувайло. Ключ к происхождению — в основе, которая не является ни каноническим крестильным именем, ни очевидным тюркским заимствованием, а скорее всего, восходит к прозвищу.

Наиболее убедительная версия связывает Бувайлова с глаголом «бувать» — просторечной формой от «бывать» (многократно быть, случаться). В диалектах слово «бувайло» могло означать человека, который часто где-то бывает, завсегдатая, или, наоборот, того, кто «бувает» в разных переделках, бывалого. Суффикс -айло в русских прозвищах часто придавал слову оттенок действующего лица, иногда с пренебрежительной или шутливой окраской (ср. «стреляйло», «пужайло»). Таким образом, Бувайлом могли прозвать непоседу, странника или просто человека, который «вечно где-то бувает».

Менее вероятно, но возможно, что в основе лежит украинское или белорусское слово «бувай» (бывай, прощай). В таком случае прозвище Бувайло могло закрепиться за человеком, который часто уходил или прощался, — опять же, с оттенком непостоянства. Однако версия с глаголом «бывать» выглядит органичнее для русской ономастики.

Географически фамилия редкая и не имеет ярко выраженного «гнезда». Встречается разрозненно: несколько носителей зафиксировано в Поволжье, на Урале и в западных областях России. Это говорит о том, что фамилия возникла не в одном крупном центре, а в разных местах независимо — как только появлялся человек с прозвищем Бувайло, его дети становились Бувайловыми.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Бувайлов стоит в одном ряду с Бываловым, Бувакиным, Бывакиным. Все они образованы от одного корня «бы-» (быть) и описывают скорее характер или привычку, чем профессию или внешность. В отличие от фамилий на -ин (Бувакин), форма на -ов здесь указывает на то, что прозвище оканчивалось на -о, что типично для южнорусских и украинских говоров.

Сословная принадлежность предков Бувайловых, скорее всего, была крестьянской или мещанской. Среди дворянских родов фамилия не числится, и в списках известных исторических деятелей она не встречается. Это не делает её менее интересной: она сохранила живую разговорную черту — прозвище, которое дали человеку за его образ жизни.