Фамилия Самотойлов — редкая и структурно необычная. Она образована по стандартной модели с суффиксом -ов, который указывает на принадлежность («чей?»), но основа вызывает вопросы. В русском языке нет слова «самотойло» или «самотойла», поэтому сразу понятно: перед нами не топоним и не профессия, а прозвище, причём, скорее всего, украинского или южнорусского происхождения.

Ключ к разгадке — вторая часть: «-тойло». В украинских и русских говорах «тойло» (или «тойло») — это стойло, хлев, место для скота. Первая часть «само-» может означать «сам себя» или «свой». Самое правдоподобное объяснение: прозвище Самотойло (а от него — Самотойлов) дали человеку, который жил в собственном, отдельном стойле или хлеву, то есть держал скот не в общем загоне, а в своём. В условиях деревенской общины, где выпас и стойла часто были общими, это подчёркивало хозяйственную самостоятельность или замкнутость владельца.

Менее вероятная версия, которую иногда встречаешь в любительских разборах, — связь с глаголом «тойлить» (медлить, тянуть время) и приставкой «само-»: «самотойло» как «сам себя задерживающий». Но эта гипотеза слабая: суффикс -л- в прозвищах обычно образует названия деятеля (светило, громила), а тут значение «медлитель» не подкреплено диалектным материалом. Поэтому версия с «самостоятельным стойлом» — основная и логичная.

Географически фамилия тяготеет к югу России и Украине. Встречается в Курской, Белгородской, Воронежской областях, а также на Кубани — в местах, где украинское влияние на говор и фамилии было сильным. Суффикс -ойло вместо -оил (сравни «Самотойлов» и гипотетическое «Самостилов») — это как раз украинская фонетическая черта.

Социальный контекст: носители фамилии — потомки крестьян или казаков, которые получили прозвище по бытовой, хозяйственной детали. Никакого дворянского или служилого происхождения здесь нет, что типично для фамилий с конкретным, «земным» корнем. Фамилия не переделана из имени и не связана с профессией — она описывает образ жизни или особенность двора.

В написании возможны варианты: Самотойлов (с «о» во втором слоге) или реже Самотайлов, но основная форма закрепилась именно как Самотойлов — с ударением, предположительно, на второй слог: Самотóйлов.