Фамилия Михъайлов — редкий вариант написания более привычной фамилии Михайлов, и именно эта буква «ъ» (ер) в корне — главное, что в ней интересно. В дореволюционной орфографии твёрдый знак писали на конце слов после согласных, но внутри корня он встречался редко. Скорее всего, перед нами не опечатка, а сознательное или случайное смешение старого и нового правописания: фамилию могли записать как «Михъайлов» в эпоху, когда твёрдый знак уже отменили, но память о дореформенной графике сохранялась. По сути, это та же фамилия, что и Михайлов, но с архаичным оттенком.

Основа фамилии — каноническое имя Михаил, которое в русской традиции получило народную форму Михайло. От неё с помощью патронимического суффикса -ов и образовали фамилию: Михайлов — «сын Михайлы». Модель типична для русского крестьянства и мещанства: в XVII–XIX веках так называли внуков и правнуков по имени деда. Имя Михаил (в переводе с древнееврейского «кто как Бог») было одним из самых распространённых на Руси, поэтому и фамилия Михайлов — одна из частотнейших. Михъайлов, будучи её орфографическим вариантом, встречается несравнимо реже и может указывать на то, что предки носителя происходили из старообрядческой среды или из регионов, где дольше держались дореволюционные нормы письма — например, среди казачества или в глухих северных деревнях.

Словообразовательно фамилия прозрачна: суффикс -ов указывает на принадлежность, корень Мих- (усечённая форма от Михаил) — на имя, а вставной «ъ» — чисто графическая особенность, не меняющая значения. Никакой иной этимологии — от прозвища или ремесла — здесь нет. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные случаи не выделяются в отдельную группу, но оговорено, что орфографические варианты с твёрдым знаком (вроде «Ивановъ» или «Петровъ») в документах до 1918 года были нормой, а после — маркером консервативного письма.

Таким образом, носитель фамилии Михъайлов может с большой уверенностью считать, что его предки звались по имени Михаил, а необычное написание — либо семейная традиция, либо случайность при записи в метрической книге или паспорте начала XX века. По сословной принадлежности — скорее всего, крестьяне или мещане центральной или северной России, где имя Михаил было особенно популярно.