Фамилия Никулайчева — яркий пример того, как личное имя, пройдя через несколько этапов словообразования, превратилось в фамилию, указывающую на женскую линию рода. В основе лежит имя Никулай — просторечная, народная форма канонического имени Николай. Такое произношение (Никулай вместо Николай) было распространено в южнорусских и украинских говорах, а также в некоторых белорусских диалектах, где «о» в безударной позиции переходило в «у».

Фамилия образована по классической модели: к основе Никулай добавился сначала уменьшительно-ласкательный суффикс -чев-, который указывал на принадлежность к конкретному человеку («чей?» — Никулайчев, то есть сын, потомок Никулая). Затем появился суффикс -а, превративший фамилию в женскую форму. Таким образом, Никулайчева — это «дочь или жена Никулайчева», и её мужской вариант — Никулайчев.

В отличие от более распространённых фамилий на -ов или -ин, модель на -ев с предшествующим -ч- встречается реже. Она характерна для фамилий, образованных от имён, оканчивающихся на -й (Никулай → Никулайчев). Сравните с однокоренными: Никулин, Никольский, Николаев — все они восходят к тому же корню, но к разным формам имени. Никулайчева стоит в этом ряду как самая «разговорная» и региональная.

Географически фамилия тяготеет к западным и южным областям России, а также к востоку Украины. В дореволюционных переписях и метрических книгах носителей фамилии чаще всего можно встретить в Курской, Воронежской, Орловской губерниях. Социальный состав предков — скорее всего, крестьяне или мещане, так как фамилия образована от простонародной формы имени, а не от церковной.

Из-за редкости фамилии и её «говорящего» происхождения никаких спорных или экзотических версий этимологии не существует. Правдоподобна только одна: имя Никулай плюс патронимический суффикс. Искать в ней иноязычные корни или профессиональные прозвища было бы натяжкой.