Фамилия Мыхайличенко — один из «говорящих» патронимов, напрямую указывающих на имя предка. В основе лежит имя Михаил, но в его южнорусской, украинской огласовке — Мыхайло. Такое написание с «ы» вместо привычного «и» — не ошибка, а диалектная или историческая черта, характерная для определённых говоров, где произношение «ы» на месте «и» было нормой. Таким образом, фамилия буквально означает «сын Мыхайла» (то есть Михаила).

Суффикс -енко — типичный украинский патронимический суффикс, обозначающий принадлежность к роду: «чей?» — «Мыхайличенко». Он широко распространён в Левобережной Украине, на Слобожанщине и в южных регионах России, куда переселялись украинские крестьяне и казаки. Если предок носил фамилию Мыхайличенко, он, скорее всего, происходил из крестьянской или казачьей среды, где фамилии на -енко были основным способом обозначения рода.

Интересно, что в отличие от более частых форм — Михайленко, Михайличенко — вариант с «ы» встречается реже. Это может говорить о том, что фамилия закрепилась в конкретной местности, где диалектное произношение имени было устойчивым. Например, в некоторых районах Черниговской или Полтавской губерний «Мыхайло» было обыденной формой, а фамилия Мыхайличенко — её закономерным отражением.

Словообразовательная модель проста: основа «Мыхайл» + суффикс -иченк(о) (с чередованием «л» на «ч» перед -енко, как в парах Павло — Павленко, но с добавлением -ич- для плавности). В русском языке при адаптации фамилия могла терять окончание -о, но в украинской среде она сохраняет его и по сей день. Социальный статус носителей, как правило, невысокий — ремесленники, хлеборобы, казаки, но точных данных о дворянском происхождении этой фамилии нет.

Если сравнивать с однокоренными, Мыхайличенко стоит в одном ряду с Михайловым (русская форма на -ов) и Михайленко (украинская без диалектного «ы»). Редкость написания с «ы» делает эту фамилию своеобразным маркером: она указывает не просто на имя предка, но и на конкретный говор, который мог сохраниться в семье на протяжении поколений.