Фамилия Незмайлов — один из тех случаев, когда исходное прозвище спорит с литературной нормой. Если бы мы искали очевидный корень, первым делом вспомнили бы глагол «измаять» (измучить, утомить). Тогда Незмайлов — потомок человека, которого прозвали Незмай: «неутомимый», «тот, кого не измотать». Такая логика проста и понятна, она вписывается в ряд русских охранительных или характеризующих прозвищ.

Но есть вторая версия, более редкая и лингвистически спорная. Она отталкивается от диалектного «змай» или «змей» — в южных и западных говорах так называли змею. В этом случае «Незмай» могло значить «не змей», то есть прозвище-оберег, данное, чтобы уберечь ребёнка от змеиного укуса или дурного глаза. Однако здесь возникает натяжка: приставка «не-» в русских фамилиях обычно присоединяется к глагольным основам, а не к существительным. «Не-змей» звучит как искусственная конструкция, а не живое прозвище. Поэтому первая версия — от «измаять» — гораздо правдоподобнее.

Модель образования типична для русских фамилий: прозвище на -ай (Незмай) плюс суффикс принадлежности -ов. Такие фамилии чаще всего встречались в среде крестьян и посадских людей, где прозвища давали по характеру или поведению. Суффикс -ов указывает на то, что фамилия сложилась в центральных или южных землях Московского государства, а не на севере, где преобладал суффикс -ин.

Географически Незмайловы — фамилия редкая. В дореволюционных списках она почти не встречается, что говорит о её локальном бытовании, возможно, в нескольких сёлах одной губернии. Сравните с более известной однокоренной фамилией Незмаев — та тоже редка, но встречается чаще. Разница в суффиксе: -ев вместо -ов указывает на основу, оканчивающуюся на мягкий согласный или «й», что подтверждает прозвищную форму «Незмай».

В итоге: предок носителя этой фамилии получил прозвище Незмай — «неутомимый», «крепкий человек», которого трудно сломить. Фамилия сохранила память о характере, а не о ремесле или месте жительства.