Фамилия Шамаилова — женская форма, образованная от мужской Шамаилов. В основе лежит имя или прозвище Шамаил. Самая вероятная версия — тюркское происхождение от имени Шамаил (вариант Шамиль), которое восходит к арабскому «шамиль» — «всеобъемлющий», «всеохватывающий». В таком случае фамилия указывает на имя основателя рода, что типично для народов Поволжья, Кавказа и Средней Азии, где распространены фамилии на -ов/-ев от арабских и тюркских имён.

Есть и менее очевидный вариант: Шамаил могло быть прозвищем от тюркского «шама» — «свеча» и «ил» — «страна, родина». Тогда прозвище переводится как «светоч страны» — скорее поэтический эпитет, чем реальное описание человека. Филологи чаще склоняются к первой версии, так как имя Шамиль исторически известно и зафиксировано в мусульманских антропонимиконах.

Суффикс -ов- указывает на принадлежность: Шамаилов — сын Шамаила. Такая модель образования фамилий характерна для русской среды, куда они попали через документы при крещении или записи в метриках. Фамилия встречается преимущественно у татар, башкир, азербайджанцев и народов Дагестана, где имя Шамиль (и его форма Шамаил) особенно почитаемо благодаря имаму Шамилю, руководителю кавказской войны XIX века. Однако прямая связь с исторической личностью маловероятна: фамилии такого типа возникали массово в XIX–XX веках, когда фамилию давали по имени отца или деда, а не в честь знаменитого современника.

Написание с буквой «а» после «ш» (Шамаилов, а не Шамилов) — диалектная или фонетическая особенность произношения. В разговорной речи имя «Шамиль» в некоторых тюркских языках могло звучать как «Шамаил» из-за редукции гласных. Поэтому фамилия Шамаилова — не ошибка, а живой след того, как имя адаптировалось в конкретной языковой среде.