Фамилия Майлунис — редкий случай, когда ономастика упирается не в славянскую или тюркскую основу, а в балтийское наследие. Скорее всего, перед нами латышская или литовская фамилия, адаптированная под русскую графику. Если отбросить русское окончание -ис (которое в балтийских языках часто передаёт мужской род), остаётся корень «Майлун-», который восходит к латышскому mails — «милый», «любезный», или литовскому mielas — «дорогой», «приятный». Суффикс -un- в балтийских фамилиях типичен для уменьшительных или ласкательных форм: Майлунис буквально означает «миленький», «маленький милый». Это прозвище могли дать ребёнку, добродушному человеку или, наоборот, с иронией — тому, кто старался всем угодить.

Географически фамилия привязана к Латгалии или западной Литве — регионам, где в XIX веке активно шёл процесс русификации фамилий, но балтийская основа сохранялась. В польских и белорусских метриках встречаются похожие варианты: Майлун, Майлунович, что указывает на постепенное смешение языков. В Российской империи носители фамилии Майлунис чаще всего были крестьянами или мещанами — балтийские фамилии на -ис редко встречались у дворянства, которое предпочитало польские или немецкие модели.

Особенность этой фамилии — её редкая сохранность в исходной форме. В отличие от массовых Майловых или Майлиных, которые русифицировали корень суффиксами -ов/-ин, Майлунис остался ближе к оригинальному звучанию. Это говорит о том, что предки носителя, вероятно, жили в среде, где латышский или литовский язык сохранялся в быту даже после перехода на русский. Если искать однокоренные фамилии, то стоит обратить внимание на Майлонис (от maile — «любовь») и Майлис (простая форма того же корня). Споров о происхождении почти нет: балтийская версия единственная, и она надёжно подтверждается словообразовательной моделью.