Фамилия Шемаилова — женская форма фамилии Шемаилов, и её происхождение стоит искать в мужском прозвище или имени, лёгшем в основу. Скорее всего, корень здесь — тюркское или арабо-тюркское слово «шема» или «шеме». В тюркских языках «шема» может означать «свеча», «светильник», а также «знак», «примета». В персидском, который оказал огромное влияние на тюркские наречия, «шем’» (شمع) — это именно «свеча». Соответственно, Шемаил — это имя или прозвище, которое могло означать «светлый», «сияющий» или, в переносном смысле, «тот, кто освещает путь». Не исключено, что это вариант имени Исмаил (Измаил), адаптированный в тюркской среде: в некоторых диалектах начальное «и» могло переходить в «ш» под влиянием соседних звуков, а «смаил» упрощалось до «шаил».

Суффикс -ов в мужской форме указывает на типичную русскую модель образования: «чей?» — Шемаилов, то есть сын или потомок Шемаила. Это значит, что предок носителя фамилии был человеком по имени или прозвищу Шемаил. Фамилия эта явно недворянская и не из боярских родов — скорее всего, она возникла в среде крестьян или мещан, особенно в регионах, где русское население тесно контактировало с тюркскими народами: в Поволжье, на Урале, в Сибири или в южных губерниях. Встречаемость фамилии сегодня невысока, и она тяготеет к регионам с татарским, башкирским или кавказским влиянием — например, в Дагестане фамилия Шемаилов встречается у лезгин и других народов, что подтверждает её восточные корни.

В написании фамилии возможна вариативность: Шемаилов и Шемайлов (через «й»). Второй вариант часто встречается в документах XIX века, когда тюркские имена записывали на слух, и безударный гласный «и» редуцировался или заменялся на «й» для упрощения произношения. В любом случае, основа остаётся той же. Таким образом, фамилия Шемаилова — это не случайный набор звуков, а указание на предка, чьё имя или прозвище было связано со светом, огнём или, возможно, с библейским Исмаилом, но в местном, тюркском прочтении.