Фамилия Мухайлова встречается редко, и её происхождение неочевидно на первый взгляд. Самая вероятная версия — связь с тюркским или арабским именем Мухай (вариант имени Мухи, Мухаммад). В этом случае фамилия образована по русской модели с суффиксом -ов/-ев, но с характерным для южнорусских и казачьих говоров окончанием -а: Мухай → Мухайлов → Мухайлова. Такое написание фиксировалось в документах XVIII–XIX веков на территориях, где смешивались славянские и тюркские народы — например, в Оренбуржье, на Северном Кавказе или в Поволжье.

Менее распространённая гипотеза выводит фамилию из прозвища Мухай. В диалектах русского языка «мухай» могло означать назойливого, приставучего человека или, наоборот, ловкого и быстрого (как муха). Суффикс -л- в прозвище (как в словах «зубрила», «громила») указывает на деятеля: Мухай — тот, кто «мухает» (жужжит, суетится). Однако эта версия слабее, так как прозвища с корнем «мух-» обычно образовывали фамилии через суффикс -ин (Мухин), а не -ов.

Обратите внимание на окончание -а: это женская форма. Мужской вариант фамилии — Мухайлов. Встречается также вариант Мухаилов, что подтверждает связь с именем Мухай (через «и» в корне). С точки зрения словообразования, фамилия стоит в ряду таких же редких образований, как Баймухайлов, Тлеумухайлов — где основа явно восточная.

Географически фамилия Мухайлова в современных базах данных чаще всего фиксируется в Ростовской области, Краснодарском крае и Башкортостане. Это косвенно поддерживает версию о тюркском происхождении: предки носителя фамилии могли быть крещёными татарами, башкирами или ногайцами, чьё личное имя Мухай при крещении адаптировали под русскую фамилию.