Основой фамилии Фанайлова послужило имя Фанайло. Имя Фанайло, вероятно, представляет собой просторечную форму одного из греческих крестильных имен: Афанасий (переводится как «бессмертный»), Афиней («посвященный Афине», греческой богине неба, мудрости и ремесел) или другого. Скорее всего, основатель рода Фанайловых был человеком из простого сословия. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Фанайло, со временем получил фамилию Фанайлова.