Фамилия Мулей чаще всего встречается на юго-западе России, особенно в Брянской области, а также в Беларуси и на Украине. Это подсказывает её вероятное происхождение: в основе лежит западнорусское или украинское прозвище. Слово «муль» или «муля» в местных говорах имело два основных значения: «капризный, медлительный человек» или «болтун, пустомеля». В белорусском языке «муля» — это ещё и «грязнуля», «неряха». Таким образом, прозвище давали человеку с заметной чертой характера или неопрятным внешним видом.

Словообразовательная модель простая: основа «мул(ь)» плюс суффикс -ей. В русских фамилиях суффикс -ей встречается реже, чем -ов или -ин. Он характерен для украинской и белорусской традиции, где фамилии часто образовывали от прозвищ без дополнительного патронимического суффикса: Мулей — это буквально «сын или потомок Муля». В русском языке такая модель тоже существовала, но в основном в южных регионах.

Вторая, менее вероятная версия связывает фамилию с тюркским словом «мулла» (священнослужитель). Но здесь мешает фонетика: переход «мулла» в «мулей» нелогичен, и географическое распространение фамилии не совпадает с зонами активного тюркского влияния. Поэтому крестьянское или мещанское прозвище по характеру — основное объяснение.

Интересно, что фамилия сохранила редкий для русского уха суффикс. Если бы носитель переселился в центральную Россию, фамилия могла бы измениться на «Мулев» или «Мулин» — так часто адаптировали «чужие» окончания. Но Мулей осталась в исходной форме, что говорит о компактном проживании предков и устойчивости местной традиции.