Фамилия Исмыйлов — редкий случай, когда написание подсказывает больше, чем произношение. Фонетически она звучит как «Исмылов», и именно так её чаще всего записывали в документах. Но буква «й» в середине сохранила древнюю основу — прозвище Исмыл, которое и легло в фамилию.

Слово «исмыл» в северных и сибирских говорах означало «вытерся, протерся до дыр», «износился». Прозвище Исмыл могли дать человеку, который ходил в старой, латаной одежде, или, напротив, тому, кто работал до износа рук и рубахи — косцу, плотнику, бурлаку. Суффикс «-ов» указывает на модель «чей?» — сын или потомок Исмыла. Так что фамилия Исмыйлов буквально значит «принадлежащий роду Исмыла».

Встречается она почти исключительно на Русском Севере и в Приуралье — в Вологодской, Архангельской областях, в Пермском крае. Там, где диалектное слово «исмыл» было в ходу, а не заменялось литературным «износился». Фамилия не получила широкой географии — это локальное гнездо, что типично для прозвищных фамилий, не привязанных к церковному имени.

С точки зрения словообразования, форма Исмыйлов сохраняет редкий переход «ы» в «ый»: основа Исмыл дала Исмылов, но под влиянием полных прилагательных (сравните: «смышлёный») в некоторых семьях закрепилось написание Исмыйлов. Это не ошибка, а диалектная особенность письменной фиксации.

Сословно фамилия почти наверняка крестьянская. Дворянских родов с такой фамилией не известно, а в переписных книгах XVII–XVIII веков носители встречаются среди черносошных крестьян и посадских людей. Родственными по корню можно считать фамилии Исмылин, Исмылов, Исмыгин — все они ведут начало от глагола «исмыть» в его бытовом значении «истереть, износить».