Фамилия Ишмаилов — один из вариантов целого гнезда родственных фамилий, образованных от личного имени Ишмаил. Это имя — русская народная форма библейского имени Измаил (в европейской традиции — Исмаил). В Ветхом Завете Измаил — старший сын Авраама, родоначальник арабских племён, и само имя переводится с древнееврейского как «Бог услышит». Но к русской фамилии библейский сюжет имеет лишь косвенное отношение: в народе имя Измаил и его варианты (Ишмаил, Исмаил) бытовали как вполне обычные крестильные имена, особенно в среде, где были сильны тюркские или мусульманские влияния.

Модель образования фамилии проста и типична для русского ономастикона: к основе Ишмаил добавили патронимический суффикс -ов, означающий «сын Ишмаила» или «принадлежащий Ишмаилу». Такой способ словообразования — самый массовый в русских фамилиях (Иванов, Петров, Смирнов), и Ишмаилов следует той же логике. Встречаются и параллельные формы — Ишмаилев, Ишмаильский, но Ишмаилов — самый частотный вариант.

Особенность фамилии — в её географии. Она почти не встречается в центральных великорусских областях, зато устойчиво фиксируется в Поволжье, на Урале и в Западной Сибири. Это указывает на среду бытования: среди татар, башкир, чувашей и других народов региона имя Ишмаил (как вариант Исмаила) было распространено шире, чем у русских. Носители фамилии Ишмаилов — это, скорее всего, потомки крещёных татар или представителей других тюркских народов, которые входили в состав русского государства и постепенно переходили на русские фамильные модели.

Любопытная деталь: фамилия сохранила архаичную форму имени с «ш» вместо «с» (Ишмаил вместо Измаил). Это говорит о том, что имя пришло в русский язык не через книжную церковную традицию, а через устное бытовое общение — скорее всего, из тюркских языков, где исходное «с» могло переходить в «ш» под влиянием местного произношения. Таким образом, Ишмаилов — не просто «сын библейского Измаила», а фамилия, за которой стоит живая история межэтнических контактов, крещения и адаптации имён.