Фамилия Буйловы (в документах чаще встречается мужской вариант — Буйлов) образована от прозвища или нецерковного имени Буйло. Корень здесь — не в названии животного и не в абстрактной «буйности», а в конкретном бытовом или характеризующем слове, которое в разных говорах имело разные оттенки.

Основная версия, которую поддерживают ономасты (словарь русских фамилий, работы В. А. Никонова), — прозвище Буйло связано с диалектным названием крупного рогатого скота: буйвол, як, а в некоторых северных говорах — лось. Такое прозвище давали крупному, сильному, крепкому человеку, «как бык». Это типичная для русской антропонимии модель, когда внешняя или физическая черта становилась именем: Волк, Медведь, Жеребец, Буйло.

Вторая, не менее вероятная версия, отталкивается от глагола «буяти» (буянить, шуметь, бушевать, вести себя задиристо) и прилагательного «буйный». В древнерусском языке «буй» означало не только «глупый» (современное «буйный»), но и «смелый», «дерзкий», «отважный», а иногда «самонадеянный» или «кичливый». В этом случае Буйлом называли человека вспыльчивого, неуравновешенного, забияку. В новгородских и псковских говорах слово «буйло» фиксировалось именно в значении «драчун, буян».

Фамилия образована по стандартной патронимической модели: суффикс -ов присоединялся к основе, оканчивающейся на -о (Буйло → Буйлов). Это значит, что фамилия закрепилась как «сын Буйла» и относится к самому массовому типу русских фамилий.

Географически фамилия Буйловы не привязана к одной области, но чаще встречается в центральных и северных регионах России, что косвенно подтверждает связь с диалектной лексикой. О точном времени возникновения говорить сложно: процесс формирования фамилий шёл несколько столетий, но прозвища такого типа бытовали в крестьянской и посадской среде уже в XV–XVI веках.

Стоит отметить, что в некоторых говорах «буйло» имело и другое, сугубо местное значение — например, так называли шумный сход или толпу, но в качестве прозвища человека эта версия маловероятна. Таким образом, Буйловы — потомки либо очень сильного, «быкоподобного» предка, либо человека с крутым, неуживчивым нравом. Обе версии имеют равное право на существование, и без дополнительных генеалогических изысканий выбрать одну из них невозможно.