Фамилия Исмамбетов начинается с арабского имени Исмаил — так звали одного из пророков в исламе (библейский Измаил). Вторая часть, «бет», восходит к тюркскому слову «бай», которое в древности означало «господин», «богатый человек», «хозяин». В сложных именах оно часто превращалось в «бет» или «бек» под влиянием местных говоров. Получается, что основа фамилии — Исмамбет — сложена из двух компонентов: «Исмаил» и «бай», то есть «господин Исмаил» или «Исмаил-богач».

Словообразовательная модель здесь типична для тюркских фамилий, которые русифицировали в XIX–XX веках: к основе на согласный добавили русский суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?»). Так Исмамбет превратился в Исмамбетов — «сын (или потомок) Исмамбета». Суффикс -ов распространён у народов Поволжья, Урала и Средней Азии, где фамилии часто образовывали от личных имён без дополнительных тюркских суффиксов.

Географически фамилия Исмамбетов встречается прежде всего у башкир и татар, реже у казахов и других тюркских народов. В Башкортостане и соседних регионах такие составные имена на «бай» были особенно популярны в XVIII–XIX веках: их давали в честь уважаемых родственников или религиозных деятелей. Предки носителя фамилии, скорее всего, были простыми крестьянами или скотоводами, но само имя Исмамбет могло указывать на зажиточность семьи или на то, что дед пользовался авторитетом в общине.

Встречаются варианты написания с одной «б» — Исмаметов, но это скорее результат упрощения на слух, чем отдельная ветвь. В документах XIX века, например, в ревизских сказках Оренбургской губернии, форма Исмамбетов встречается последовательно, что подтверждает её устойчивость. Других версий происхождения, кроме как от личного имени, у этой фамилии нет — редкий случай, когда ономасты сходятся во мнении без споров.