Фамилия Измаил — редкий случай, когда в основе лежит не прозвище и не профессия, а полное, необрезанное суффиксом личное имя. В подавляющем большинстве русских фамилий на -ов, -ин, -ский исходное имя «упаковывается» в притяжательную форму: Иван → Иванов, Петр → Петров. Здесь же фамилия просто совпадает с самим именем Измаил. Это говорит о том, что образовалась она по другой, более древней модели — либо как «застывшее» имя родоначальника без добавления типового суффикса (такое встречается у старообрядцев, у выходцев из духовного сословия или у народов, где фамилии появились поздно), либо это русифицированная форма фамилии, принесённая из тюркской или арабской среды.

Имя Измаил — библейское, восходит к древнееврейскому Ишмаэль, что значит «Бог услышит». В русской традиции оно ассоциируется прежде всего с ветхозаветным Измаилом, сыном Авраама, от которого, по преданию, пошли арабские племена. В православных святцах это имя присутствует, но распространено было в основном в среде духовенства и в купеческих семьях, где любили давать «редкие» библейские имена. Однако чаще фамилия Измаил встречается у тюркоязычных народов (татар, башкир, народов Кавказа), где имя Исмаил (Измаил) — одно из самых популярных. В таком случае фамилия могла возникнуть как патроним без дополнительного оформления: просто «Измаил» в значении «сын Измаила».

Есть и другая, менее очевидная версия: фамилия могла произойти от прозвища Измаил, данного человеку за схожесть с библейским персонажем — например, за изгнанничество, скитальчество или вспыльчивый нрав. Но эта гипотеза слабее, так как прозвища обычно давали по более бытовым признакам, а не по сложным библейским аллюзиям.

Географически фамилия Измаил в России не привязана к одной области: её носители встречаются и в центральных регионах, и в Поволжье, и на Северном Кавказе. В XIX веке в метрических книгах можно найти крестьян и мещан с такой фамилией, но чаще — лиц духовного звания. В целом, фамилия остаётся редкой: она не вошла в сотни самых распространённых русских фамилий, что делает её носителей обладателями яркого и запоминающегося родового имени с прямым библейским смыслом.