Фамилия Дойлова — женская форма фамилии Дойлов, и её происхождение неочевидно на первый взгляд. Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования от прозвища или имени предка, но вот сама основа «Дойл» — редкая и неоднозначная.

Самый вероятный путь — от прозвища Дойло. В южнорусских и украинских говорах «дойло» — это молоко, надоенное за один раз, или же сосуд для молока. Прозвище могли дать доярке, скотнику или хозяину, державшему много коров. В этом случае фамилия Дойлов — профессиональная: предок занимался молочным хозяйством. Менее распространённая версия — связь с глаголом «доить» в переносном смысле, то есть «обирать, вымогать», но такое прозвище было бы скорее бранным и вряд ли закрепилось бы в фамилии без оказии.

Вторая гипотеза — от имени Дойло как производной формы от крестильного имени Феодор (в народе Фёдор, Дор, Дой). В некоторых диалектах «дой» звучало как вариант обращения к Фёдору, а суффикс -л- образовывал уменьшительные формы (сравните: Федя — Федюля, Дой — Дойло). Если так, то Дойлов — это потомок человека по имени Дойло, что ставит фамилию в один ряд с Федоровыми и Доровыми.

Географически фамилия встречается в основном на юге России и в Украине, что подтверждает связь с местными говорами. В центральных и северных областях она редка. Сословного барьера не было: Дойловыми могли быть и крестьяне, и казаки, и мещане — прозвище не несло уничижительного оттенка.

Сравните с однокоренными: Дойников (от «дойник» — подойник), Дойниченко, Дойлин. Все они держатся вокруг молочного дела, что делает профессиональную версию основной. Спорной остаётся лишь гипотеза об имени: она правдоподобна, но не имеет прямых письменных подтверждений в берестяных грамотах или писцовых книгах.