Фамилия Федерал — редкий случай в русском ономастиконе. Если большинство русских фамилий образовано от крестильных имён, прозвищ или профессий, то здесь основа явно заимствованная, и её происхождение неочевидно.

Первая и самая вероятная версия — искусственное происхождение. Фамилия могла возникнуть в среде духовенства. В семинариях XVIII–XIX веков будущим священникам нередко давали «говорящие» фамилии на латинской или греческой основе. Латинское foedus, foederis — «союз, договор, федерация». Выпускник семинарии мог получить фамилию Федерал по аналогии с фамилиями вроде Патриот, Реформат, Адоратский. Такие фамилии подчёркивали не происхождение человека, а отвлечённое понятие или добродетель, которую ему желали.

Вторая версия — прозвище. Федералом в разговорной речи могли назвать человека, который придерживался федеративных взглядов, выступал за союз земель или, напротив, был сторонником сильной центральной власти (в зависимости от контекста эпохи). Однако в крестьянской и мещанской среде такое прозвище маловероятно: слово «федерал» вошло в широкий обиход поздно, в XIX–XX веках. Поэтому прозвищное происхождение возможно, но менее типично для старых русских фамилий.

Третья, экзотическая гипотеза — адаптация иностранной фамилии. В немецком или польском языках существовали фамилии Föderal или Federal, которые при переселении в Россию могли русифицироваться без изменений. В таком случае носитель мог быть выходцем из немецких колоний или западных губерний.

Суффикса в фамилии Федерал нет — она представляет собой чистую основу без патронимического окончания (-ов, -ев, -ин). Это тоже указывает на позднее или книжное происхождение: в старых русских фамилиях «голые» основы без суффикса встречаются редко (как правило, у фамилий иностранного корня или усечённых форм).

Фамилия крайне редкая. В дореволюционных адрес-календарях и метрических книгах она почти не встречается. Основной ареал — северо-запад и центральные губернии, где были духовные училища. Сегодня Федерал может быть как потомком семинариста, так и носителем фамилии, возникшей в советское время при смене документов.