Фамилия Кемилов — редкая, и её происхождение неочевидно. Скорее всего, она имеет тюркские или кавказские корни, а не славянские, хотя оформлена русским патронимическим суффиксом -ов.

Самая вероятная версия: основа «Кемил» — это вариант имени Кямиль (араб. «совершенный», «зрелый»). В тюркских языках (татарском, башкирском, кумыкском) имя Кямиль широко распространено, а фамилия Кямилов (или Кемилов) образована по модели «имя отца + русский суффикс принадлежности». То есть Кемилов — буквально «сын Кемиля». Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Кеми́лов.

Менее вероятная, но возможная версия отсылает к географическому названию. В Дагестане есть село Кемиль (в Агульском районе). Житель этого села мог получить прозвище «Кемил», а его потомки — фамилию Кемиловы. Такая модель образования от названия населённого пункта типична для горских народов Кавказа, где русская фамилия часто закрепляла место рождения предка.

Суффикс -ов указывает, что фамилия складывалась уже в русскоязычной среде — при переписях или оформлении документов в XIX–XX веках. Встречается она преимущественно среди татар, кумыков, агулов и других народов Поволжья и Северного Кавказа. В русском контексте фамилия Кемилов — не исконная, а приобретённая через межэтнические контакты, что делает её интересным примером адаптации восточного имени в русской фамильной системе.