Фамилия Ишмухаметова образована от тюркско-татарского составного имени Ишмухаммет. Первая часть — «иш» — означает «товарищ, спутник, друг, помощник», а также «ровня, равноценный, подобный» или «народ, семья, род». Вторая часть — «Мухаммет» — арабское историческое религиозное имя, которое переводится как «восхваляемый, прославляемый». Вместе имя Ишмухаммет толкуется как «ровня пророку Мухаммету» или «друг пророка».

Фамилия закрепилась через патронимический суффикс -ов, который в русской традиции присоединяли к основе имени отца, образуя притяжательное прилагательное: «чей?» — Ишмухаметов, то есть сын или потомок Ишмухаммета. Женская форма Ишмухаметова возникла как естественное грамматическое изменение фамилии по роду.

Такие имена с корнем «иш» были распространены у татар и башкир, часто их давали с пожеланием, чтобы ребёнок стал верным товарищем или занял достойное место среди людей. Суффикс -ов указывает на то, что фамилия оформлялась уже в русскоязычной среде — вероятно, после присоединения Поволжья и Приуралья к Российскому государству, когда тюркские имена начали вписывать в метрики и переписи по русским образцам.

Процесс формирования фамилий был длительным, поэтому точное место и время возникновения рода Ишмухаметовых можно установить только через генеалогические изыскания. Однако можно предположить, что предки носителей фамилии жили на территориях современного Татарстана, Башкортостана или Оренбургской области — там, где такие составные имена были особенно популярны среди мусульманского населения.