Фамилия Замуйлов — нечастая, но её происхождение почти на поверхности: в её основе лежит глагол «замулить» или «замуять». В русских говорах, особенно южных и юго-западных, это означало «заморить», «замучить», «изнурить» или «затомить». Исходное прозвище Замуйло могли дать человеку, который доводил других до изнеможения — например, сварливый сосед, придирчивый начальник или просто нудный, въедливый собеседник. Реже прозвище могло относиться к тому, кто сам выглядел измождённым или болезненным, «замученным» жизнью.

Модель образования типична для восточнославянских фамилий: суффикс -ов присоединился к основе прозвища Замуйл(о). Формант -ов указывает на принадлежность — буквально «сын Замуйла» или «из рода Замуйловых». Если бы прозвище звучало как Замуйла, фамилия могла бы принять форму Замуйлин, но вариант с -ов встречается чаще. В документах XVII–XVIII веков можно найти схожие прозвища — Замученко, Замурихин, что подтверждает живую словообразовательную модель с корнем «мул-/муч-».

Географически фамилия привязана к областям, где бытовал глагол «замулить»: это в первую очередь Курская, Воронежская, Рязанская и Тамбовская губернии. В переписных книгах XVII века встречаются крестьяне и однодворцы с прозвищем Замуйло, а в XIX веке носители фамилии фиксируются в основном среди крестьянского и мещанского сословий. Дворянских родов Замуйловых не известно — фамилия оставалась «народной», без гербов и титулов.

Интересно, что корень «мул» не имеет отношения к латинскому «mulus» (осёл) или тюркскому «мулла» — это чисто славянская основа, родственная слову «мулить» (тереть, натирать, надоедать). В некоторых диалектах «замулить» означало ещё и «запачкать», «загрязнить» — отсюда могло возникнуть прозвище неряхи. Но более вероятна версия с «изнурением»: фамилия отражает не столько внешний вид, сколько манеру поведения — человека, который «замуливает» окружающих.

Встречаются однокоренные фамилии: Замулин, Замулов, Замуйленко. Все они восходят к тому же глаголу, но различаются суффиксами и ареалами. Замуйлов — форма с наиболее архаичным суффиксом, сохранившая звук «й» в основе, что указывает на древность прозвища. Носителям фамилии стоит искать корни в чернозёмной полосе России, где прозвища на -уйло были особенно распространены.