Фамилия Исмагилова образована от мужского личного имени Исмагил, которое имеет древние корни и восходит к арабской религиозной традиции. В переводе на русский язык это имя означает «Аллах все слышит» — формула, подчёркивающая всеведение и внимание Творца к молитвам. Само имя Исмагил — это один из диалектных и транскрипционных вариантов широко известного имени Исмаил, которое встречается как в исламской, так и в библейской традиции (в Библии — Измаил, сын Авраама).

Разбирая словообразовательную модель, видим, что фамилия построена по стандартному для русского языка патронимическому принципу: к основе Исмагил добавлен суффикс -ов, а затем окончание -а, указывающее на женскую форму. Суффикс -ов в русских фамилиях традиционно означал принадлежность: «чей?» — Исмагилов, то есть потомок, сын или дочь человека по имени Исмагил. Мужская форма фамилии — Исмагилов.

В быту и документах имя Исмагил существовало в большом количестве диалектных вариантов, что характерно для тюркских и финно-угорских народов Поволжья и Урала, где это имя было особенно распространено. Среди таких вариантов: Исмаил, Исмай, Исмак, Смак, Смакай, Смаил. Все они могли дать начало однокоренным фамилиям, например, Исмаилов, Исмаков, Смаков. Фамилия Исмагилова отличается от них сохранением полной, более книжной формы имени, что может указывать на грамотность первых носителей или на влияние официальной записи в метрических книгах.

Процесс закрепления фамилий у разных сословий и народов Российской империи был длительным. У татар, башкир и других народов, исповедующих ислам, фамилии на -ов/-ев массово появились лишь во второй половине XIX — начале XX века, после реформ по учёту населения. Поэтому говорить о точном месте и времени возникновения конкретного рода Исмагиловых можно только на основании генеалогических исследований — изучения ревизских сказок, метрических книг и переписей. Географически фамилия чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях — регионах традиционного расселения тюркоязычных народов.