Фамилия Мыколаэнко — один из тех случаев, когда написание искажает привычную модель настолько, что разбирать её приходится с конца. На слух это почти стопроцентный украинский патроним на -енко, который в норме выглядел бы как Миколаенко. В украинской ономастике суффикс -енко — главный маркер «чьих-то детей»: Миколаенко означает «сын Миколы» (Николая). Но автор фамилии (или писари, записывавшие её) пошёл другим путём.

Ключевая особенность — буква «ы» в начале. В украинском языке литературная форма имени — Микола, через «и». «Мыкола» — это диалектное произношение, характерное для северных и северо-восточных говоров Украины (Черниговщина, Сумщина, частично Полтавщина), а также для некоторых районов Беларуси, где «и» переходит в «ы» под ударением. Поэтому фамилия Мыколаэнко — это не ошибка, а фонетически точная запись того, как имя звучало в речи конкретного человека. Такое написание встречается реже, чем стандартное «Миколаенко», и сразу указывает на регион происхождения рода.

Основа фамилии — каноническое христианское имя Николай (в народной украинской форме Микола/Мыкола). Николай — одно из самых распространённых имён в православном мире, поэтому фамилий, образованных от него, десятки: Николаев, Миколайчук, Миколенко, Никольский. Мыколаэнко стоит в этом ряду особняком из-за двойного «нестандарта»: диалектная основа плюс редкая орфография с «э» в суффиксе. Обычно в украинских фамилиях суффикс -енко пишется через «е», но здесь мы видим «э» — это, скорее всего, влияние русской дореволюционной или раннесоветской орфографии, когда «е» и «э» путали или использовали «э» для передачи твёрдого произношения предшествующего согласного.

Социально фамилия однозначно крестьянская. Модель на -енко в XVII–XIX веках была главным способом образования фамилий у простых людей на Левобережной и Слободской Украине. Носитель фамилии Мыколаэнко — потомок человека по имени Мыкола, вероятно, запорожского казака или крестьянина из северных уездов Малороссии. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые в этом регионе получали в основном выходцы из великорусских губерний, -енко — маркер автохтонного украинского населения.

Если искать аналоги, то ближайшая параллель — фамилия Миколенко (без «а» в середине). В ней основа та же, но суффикс присоединён напрямую к корню. Мыколаэнко же сохранила промежуточный элемент «а» (Мыкола + енко), что делает форму более архаичной и полной. Сегодня фамилия встречается крайне редко, в основном в Украине и среди потомков украинских переселенцев в России и Казахстане. Её написание — живое свидетельство того, как местный говор и работа писаря закрепили уникальный вариант распространённого патронима.