Фамилия Мусайлова — женская форма, а её мужской вариант Мусайлов. В основе фамилии лежит имя или прозвище, и здесь есть два основных пути объяснения, причём один значительно правдоподобнее другого.

Наиболее вероятная версия — происхождение от арабского имени Муса, которое восходит к библейскому Моисею (в исламе — пророк Муса). Имя это было распространено у народов, исповедующих ислам, особенно у татар, башкир, народов Кавказа. Форма «Мусай» — это уменьшительно-ласкательный или обиходный вариант имени Муса, характерный для тюркской языковой среды (ср. Ахмад — Ахматай, Рахим — Рахимай). Суффикс -лов в фамилии — это русифицированная версия тюркского притяжательного суффикса, адаптированная при оформлении фамилий по русской модели на -ов. То есть Мусайлов буквально означает «сын Мусая» или «из рода Мусая». Такие фамилии часто встречаются у татар, башкир, а также у горских евреев и народов Дагестана, где имя Муса было и остаётся популярным.

Менее убедительная, но возможная версия — связь с тюркским словом «муса» (рог, угол) или с диалектным глаголом «мусать» (точить, править). В этом случае прозвище Мусай мог получить точильщик ножей или человек с каким-то характерным изгибом, но эта гипотеза слабее, так как имя Мусай как производное от канонического имени встречается в исторических документах гораздо чаще, чем прозвище от нарицательного слова. В словаре тюркских фамилий подобные модели хорошо прослеживаются: имя + уменьшительный аффикс + русский фамильный суффикс.

Географически фамилия Мусайлова наиболее характерна для регионов с тюркским и кавказским населением: Татарстан, Башкортостан, Астраханская область, Дагестан, Чечня. Встречается она и у русских, но в таких случаях, скорее всего, это результат смешанных браков или обрусения носителей фамилии в прошлом. Социальный состав предков мог быть самым разным: от крестьян и ремесленников до духовных лиц (мулл), так как имя Муса было распространено во всех слоях мусульманского общества.

Таким образом, фамилия Мусайлова — яркий пример того, как имя из Священного Писания, пройдя через тюркскую языковую обработку и русскую фамильную систему, закрепилось в качестве родового имени. Её носитель с большой вероятностью мог иметь предков, говоривших на одном из тюркских языков и носивших имя Муса.