Фамилия Тихайлова — женская форма фамилии Тихайлов, и её разбор стоит начать с суффикса. В отличие от распространённых -ов и -ин, суффикс -айл(ов) — редкий и сразу выдаёт нестандартное происхождение. В русской ономастике такие суффиксы обычно указывают на прозвище, образованное от глагола с оттенком действия или свойства: «тихать» (утихать, затихать) или напрямую от прилагательного «тихий». Но есть нюанс: основа «Тихайл-» скорее всего восходит к форме «Тихай» — это либо вариант имени Тихон (от греческого «счастливый»), либо самостоятельное прозвище, означавшее «тихоня», «спокойный человек». Суффикс -айл придаёт основе уменьшительно-ласкательный или даже пренебрежительный оттенок, что типично для древнерусских неканонических имён.

Таким образом, Тихайл — это человек, которого в быту называли Тихай или Тихайло, то есть «тихий», «смирный» или «молчаливый». Фамилия закрепилась в форме притяжательного прилагательного: «чей?» — Тихайлов, то есть сын или потомок Тихая. С точки зрения словообразования, это архаичная модель, характерная для северных и центральных областей России, где такие суффиксы встречались чаще.

Географически фамилия редкая. В исторических документах она не фигурирует наравне с массовыми Тихоновыми или Тихими, но по данным современных переписей, носители Тихайловых встречаются в Поволжье и на юге России — возможно, из-за миграций крестьян в XVIII–XIX веках. Сословно, скорее всего, предки были крестьянами или ремесленниками, так как прозвище «Тихай» не несёт дворянского оттенка и не связано с духовенством.

Спорных версий здесь немного. Иногда фамилию пытаются связать с тюркским корнем «тихай» (спокойный, тихий), но это натяжка: для тюркских заимствований в русских фамилиях характерны другие суффиксы (-ев, -ин), а -айл — чисто славянский. Правдоподобнее всего версия от прозвища, данного за характер: предок был негромким, уравновешенным человеком, и это качество закрепилось в родовом имени.