Фамилия Исмаелов — один из вариантов широко распространённой фамилии Исмаилов. Оба варианта восходят к личному имени Исмаил, которое в арабском языке означает «Аллах слышит» или «Бог услышал». Это имя носит один из пророков в исламе, сын пророка Ибрахима (библейского Авраама), что делает имя и производные от него фамилии особенно почитаемыми в мусульманской среде.

Разница в написании — Исмаелов вместо Исмаилов — объясняется особенностями русской передачи арабских и тюркских имён. В некоторых диалектах и при бытовом произношении звук «и» в середине имени редуцировался или выпадал, что и закрепилось на письме. Кроме того, в официальных документах Российской империи и СССР писарь мог записать фамилию на слух, не вникая в тонкости арабской фонетики. Так один корень дал две равноправные формы.

Суффикс -ов указывает на модель образования русских фамилий от тюркских и арабских имён: он присоединялся к основе, чтобы показать принадлежность — «сын Исмаила» или «из семьи Исмаила». Такая модель типична для фамилий, возникших в среде татар, башкир, азербайджанцев, кумыков и других народов, издавна живших в тесном контакте с русским населением.

География фамилии Исмаелов широка: она встречается в Татарстане, Башкортостане, Дагестане, Чечне, а также в Астраханской и Оренбургской областях. В каждом регионе носители могли иметь разное социальное происхождение — от крестьян и ремесленников до мурз и служилых татар, получивших фамилию при переходе в русское подданство.

Особенность фамилии Исмаелов в том, что она сохранила более архаичную, «живую» произносительную норму, в отличие от книжного варианта Исмаилов. Это редкий случай, когда устная традиция победила письменную, и фамилия закрепилась в форме, близкой к разговорной речи носителей языка.