Фамилия Гусайлов — редкий пример, где за привычной славянской формой на -ов скрывается основа, уводящая на Кавказ или в тюркский мир. Если отбросить патронимический суффикс, указывающий на принадлежность («чей?» — Гусайлов), в корне остаётся имя или прозвище Гусай. Это, скорее всего, адаптированная на русской почве форма мусульманского имени Хусайн (в арабском — «хороший», «красивый»). Через тюркское посредничество имя превратилось в Гусейн, а в просторечии, с характерной заменой «ей» на «ай», могло дать вариант Гусай. Таким образом, предок носителя фамилии, вероятно, был крещёным татарином, башкиром или представителем других тюркских народов, а в метрических книгах его записали как Гусая, а его сына — как Гусайлова.

Менее вероятна, но возможна версия от прозвища Гусай, связанного с диалектным словом «гусать» (медлить, мешкать) или «гусак» (самец гуся). Однако против этого говорит редкость фамилии: прозвища от птиц (Гусев, Гусаров) встречаются куда чаще, а Гусайлов — штучный случай, что как раз характерно для имён, пришедших из другой языковой среды. В пользу восточного корня говорит и то, что фамилия встречается в регионах с татарским влиянием — в Поволжье и на Урале, а не в центральных областях.

Суффикс -ов в фамилии стандартный: он оформил имя отца в притяжательное прилагательное. Социальный слой предков определить сложно, но, учитывая частоту крещения татар в XVI–XVIII веках, Гусайловы могли быть как служилыми людьми (например, толмачами или казаками), так и государственными крестьянами. Однозначно одно: фамилия фиксирует момент культурного смешения, когда восточное имя получило русское грамматическое окончание.