Фамилия Исмаелова — это вариант более распространённой фамилии Исмаилов. Обе фамилии образованы от имени Исмаил, которое имеет арабские корни и переводится как «Аллах всё слышит». Имя Исмаил — это арабизированная форма библейского имени Измаил (сына Авраама), поэтому у фамилии глубокая религиозная и культурная основа, знакомая как мусульманской, так и иудео-христианской традиции.

Разница в написании — Исмаелов вместо Исмаилов — объясняется особенностями русской адаптации тюркских и кавказских фамилий. В устной речи безударный звук «и» часто редуцируется, и на письме его могли передавать как «е». Такая замена гласного — не ошибка, а типичное явление для фамилий, которые записывали со слов в XIX–XX веках при паспортизации: чиновник фиксировал произношение, а не строгую арабскую графику. Поэтому Исмаеловы и Исмаиловы — фактически одна фамильная группа, разошедшаяся в написании.

Словообразовательная модель проста: к основе Исмаил (или её фонетическому варианту Исмаел) добавляется русский патронимический суффикс -ов, который указывает на принадлежность («чей?» — сын Исмаила). Фамилия закрепилась в среде, где было принято давать фамилии по имени отца, — у татар, башкир, азербайджанцев, народов Северного Кавказа. Изначально носитель фамилии Исмаелов — это потомок человека по имени Исмаил, и фамилия хранит память о нём как о реальном предке, а не просто о библейском персонаже.

Географически фамилия Исмаелова встречается в тех же регионах, что и Исмаилов: в Татарстане, Башкортостане, Дагестане, Чечне, Азербайджане. В России женская форма Исмаелова, как и мужская Исмаелов, фиксируется с XIX века. Сословного барьера у фамилии не было — её могли носить и крестьяне, и горожане, и духовные лица, поскольку имя Исмаил было распространено в самых разных слоях общества.