Фамилия Исмухамбетов — яркий пример тюркской антропонимии, адаптированной русской патронимической моделью. Её основа — сложное мужское имя Исмухамбет, которое, в свою очередь, восходит к арабскому «Ислам» (покорность Богу) и тюркскому «Мухаммед» (восхваляемый, имя пророка). Таким образом, в основе лежит имя-композит Ислам-Мухаммед, что буквально означает «ислам Мухаммеда» или «покорность Мухаммеду». В тюркской среде такие двойные имена с религиозным смыслом были распространены, особенно среди казахов, ногайцев и башкир.

Суффикс «-ов» — типичный русский патронимический формант, который в XIX–XX веках массово добавляли к нерусским фамилиям при документальном оформлении. До этого фамилия бытовала как Исмухамбет (без суффикса) или в виде Исмухамбетулы (у казахов — «сын Исмухамбета»). Примечательно, что написание с «с» (Исмухамбетов) указывает на региональный вариант произношения: в казахском и каракалпакском языках имя могло звучать как Ысмухамбет или Исмухамбет, с твёрдым «ы» в начале, которое при русификации заменили на «и».

Географически фамилия тяготеет к Западному Казахстану и Астраханской области России — зоне расселения казахских родов (особенно адай и байулы). Предки носителя фамилии, скорее всего, были скотоводами или кочевниками, причём имя Исмухамбет давали в честь деда или уважаемого религиозного деятеля. В отличие от многих фамилий, образованных от профессий или прозвищ, эта целиком антропонимична: она не описывает занятие, а прямо указывает на родство с человеком, носившим имя, объединяющее двух ключевых для ислама пророков.

Редкая деталь: в дореволюционных метрических книгах встречается вариант написания «Исмухаметов» (с одной «б»), что отражает бытовую редукцию имени — Мухамбет произносили как Мухамет. Однако современная орфография закрепила полную форму «Исмухамбетов», что делает её более устойчивой к путанице с фамилией Исмухаметов (от другого имени — Исмухамет).