Фамилия Рафаелова восходит к личному имени Рафаэл — одному из фонетических вариантов библейского имени Рафаил, которое встречается также в формах Раф и Рафил. В основе лежит древнееврейское «рафа» — «врач, целитель», поэтому имя осмысляется как «Господь исцеляет» или «исцеление Божие». Так что носитель фамилии — потомок человека, которого нарекли в честь архангела Рафаила, почитаемого в христианстве и иудаизме как могущественного целителя физических тел людей и животных; день его памяти приходится на 21 ноября.

Словообразовательная модель здесь простая и прозрачная: к основе Рафаел- добавлен типичный для русских фамилий суффикс -ов- и окончание -а. Такая форма указывает на принадлежность женщине: Рафаелова буквально значит «дочь или жена Рафаела». В этом смысле фамилия отличается от более распространённой мужской параллели Рафаелов, хотя в современном употреблении обе формы воспринимаются как равноправные.

Интересно, что имя Рафаил в русской традиции никогда не было массовым: оно встречалось преимущественно в духовной среде и в семьях, где держались церковных календарей. Поэтому фамилия Рафаелова — редкая, и её география скорее всего связана с южными и западными регионами, где через греческое или западноевропейское посредство имя бытовало в форме Рафаэл. Впрочем, точных статистических данных по распространению фамилии нет, и это нормально: редкие ономастические единицы часто остаются вне переписей.

Сравнение с однокоренными фамилиями помогает увидеть, как имя приспосабливалось к местному произношению. Рафаилов, Рафалов, Рафилов — всё это варианты одной основы, но Рафаелова сохранила следы именно той формы, которая ближе к западноевропейскому Rafael, с ударным вторым слогом. Это может говорить о том, что предки носителей фамилии слышали имя не из церковнославянского чтения, а из живого обихода, возможно, через польское или украинское влияние.

По сути, фамилия не связана ни с ремеслом, ни с прозвищем: она чисто патронимическая, то есть образована от имени отца. Если предок был Рафаэлом, его дети автоматически становились Рафаеловыми — так в XVIII–XIX веках закреплялись семейные прозвания. Никаких сословных ограничений эта модель не знала: так могли назвать и крестьянина, и мещанина, и священника. Но учитывая редкость имени, можно предположить, что родоначальник был человеком заметным в своём окружении — иначе прозвище по имени вряд ли закрепилось бы за потомками.