Фамилия Исаметовы образована от мужского имени Исамет, которое представляет собой адаптированный на русской почве вариант тюркского имени Исаметдин. В основе этого имени лежат два арабских корня: «Иса» (так в исламской традиции называют пророка Иисуса) и «дин» (вера, религия). Таким образом, Исаметдин переводится как «вера Исы» или «религия Исы». Имя было распространено у татар, башкир и других тюркоязычных народов, исповедующих ислам. В процессе бытового употребления конечное «-дин» могло редуцироваться, и имя закрепилось в форме Исамет.

Фамилия построена по стандартной русской модели: к основе Исамет добавили патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — Исаметов). Окончание -ы во множественном числе (Исаметовы) характерно для фамилий, которые в русском языке склоняются по образцу притяжательных прилагательных. Такая форма часто используется для обозначения целого рода или семьи.

С точки зрения социального происхождения, носители фамилии Исаметовы в большинстве своём относятся к потомкам служилых татар, крестьян или мещан. В дореволюционной России фамилии на -ов среди татарского населения не были редкостью, но их массовое закрепление произошло после реформ XVIII–XIX веков, когда государство требовало учёта всех сословий. Встречаются Исаметовы преимущественно в регионах Поволжья и Приуралья — в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях.

Стоит отметить, что фамилия Исаметовы не имеет отношения к женскому имени Изамет или к каким-либо славянским корням. Это чисто тюркская по происхождению фамилия, которая в современной России может записываться и как Исаметов (в единственном числе), и как Исаметовы (во множественном, для обозначения семьи). Вариант с окончанием -ы в официальных документах встречается реже, но именно он подчёркивает родовую принадлежность.