Фамилия Мазайлов — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, сохранило почти нетронутой свою диалектную форму. В отличие от распространённых Мазаевых или Мазиных, Мазайлов образован с помощью суффикса -л-, который в русских фамилиях встречается нечасто и обычно указывает на деятеля: «тот, кто мазал». Однако здесь суффикс -л- входит в состав самого прозвища Мазайло, а не фамильного окончания.

Разберём по частям. Основа «маза-» очевидно связана с глаголом «мазать». В северных и сибирских говорах словом «мазай» или «мазайло» называли неуклюжего, неопрятного человека — того, кто пачкается сам или пачкает других. В словаре Владимира Даля зафиксировано: «мазай — неряха, грязнуля», а также «мазайло — тот, кто мажет, мазила». Прозвище давали либо за нечистоплотность, либо за профессию: маляру, смазчику колёс, сапожнику, работавшему с ваксой. Вторая версия — от тюркского имени Мазай (у татар и башкир), но для фамилии с русским суффиксом -ов это менее вероятно: Мазайлов происходит из русской среды, где прозвище было понятным и бытовым.

Фамилия типична для южнорусских и поволжских областей: Воронежская, Тамбовская, Саратовская губернии. Там слово «мазай» бытовало в крестьянской среде. Однофамильцы встречаются и у казаков — на Дону и Кубани, где «мазать» означало ещё и «льстить», «подмазываться». Так что предок Мазайлов мог быть не только неряхой или маляром, но и льстецом, угодником.

Интересная деталь: фамилия почти не имеет вариантов с другим суффиксом. Мазаев (от имени Мазай) и Мазалов (от глагола) — другие семьи. Мазайлов же стоит особняком: суффикс -л- в прозвище делает фамилию «живой», сохраняющей звучание прямой характеристики, которую дали человеку в XVI–XVII веках.