Фамилия Мурыльов — редкий случай, где прозвищная основа почти полностью вытеснила память о крестильном имени. Её ядро — глагол «муры́лить», который в южнорусских и украинских говорах означал «медлить, копаться, делать дело вяло и неохотно». Человек, получивший такое прозвище, скорее всего, не отличался расторопностью: его могли называть Мурыла или Мурыль — отсюда и фамилия.

Суффикс -ов указывает на стандартную русскую патронимическую модель: Мурыльов — буквально «сын Мурыля». Ударение в фамилии падает на последний слог, что характерно для основ с беглым гласным (сравните: Козлов, Орлов). Встречается и вариант написания с двумя «л» — Мурыллёв, но это скорее результат канцелярской ошибки или диалектного произношения.

Географически фамилия привязана к югу России: Курская, Воронежская, Ростовская области. Там же фиксируются однокоренные фамилии — Мурылёв, Мурылин, Мурыгин. Последняя, кстати, образована не от «мурыжить» (изводить), а от того же корня «мурыга» — медлительный человек. Таким образом, все эти фамилии — не про злость или хитрость, а про темперамент.

В дореволюционных метриках Мурыльовы встречаются преимущественно среди крестьян и мещан. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что логично: прозвище, указывающее на нерасторопность, вряд ли дали бы представителю привилегированного сословия. Однако в ХХ веке фамилия стала нейтральной — сейчас её носители есть в самых разных профессиях, от инженеров до артистов.