Фамилия Мануйлови — типичный пример патронимической фамилии, образованной от крестильного имени. В её основе лежит каноническое мужское имя Мануил (от древнееврейского «Иммануэль» — «с нами Бог»). В русской народной традиции это имя приобрело форму Мануйло, а фамилия Мануйлови буквально означает «сын Мануйлы». Суффикс -ович (в белорусском и украинском произношении часто редуцированный до -ови/-уй) указывает на прямое родство: так называли детей или потомков человека по имени Мануйло.

Географически фамилия тяготеет к западнорусским землям. Встречается она преимущественно в Беларуси, на Украине и в пограничных областях России — Брянской, Смоленской. Это не случайно: в этих регионах имя Мануил было особенно популярно в XVI–XVII веках, а патронимы на -ович закрепились как наследственные фамилии у казачества, мещан и духовенства. В великорусских говорах та же основа чаще давала фамилию Мануйлов (с суффиксом -ов).

В написании Мануйлови обращает на себя внимание флексия -и. В русском литературном языке фамилии на -ич склоняются, но форма на -и (Мануйлови) характерна для белорусской ономастики, где окончание -ич в фамилиях нередко усекается. Иногда такую форму ошибочно принимают за множественное число, но на деле это вариант патронимического суффикса, застывший в именительном падеже.

Исторически носители фамилии могли принадлежать к разным сословиям. В реестрах Войска Запорожского XVII века встречаются казаки с прозвищем Мануйло, а в метрических книгах XIX века — священники и дьячки с фамилией Мануйлович. Форма без конечного -ч (Мануйлови) чаще фиксируется у крестьян и мещан западных губерний, где письменная фиксация была менее строгой.

Если сравнивать Мануйлови с однокоренными фамилиями, то это звено в цепочке: Мануйлов (русская форма), Мануйлович (польско-украинская полная форма), Мануйлови (западнорусская усечённая форма). Такое разнообразие — прямое следствие того, что имя Мануил было распространено повсеместно, но в каждой местности фамилию «подгоняли» под местную словообразовательную модель.