Фамилия Шпанагел — одна из тех, что безошибочно указывает на немецкое или еврейское (ашкеназское) происхождение. Она сложная, составная, и её разбор даёт прямую подсказку: перед нами не дворянский титул и не прозвище по внешности, а, скорее всего, прозвание по месту жительства или роду занятий.

Корень фамилии — два немецких слова: «Span» и «Nagel». «Span» переводится как «щепка», «стружка» или «заноза», а «Nagel» — «гвоздь». Самый прямой вариант толкования — прозвище плотника, столяра или бондаря, человека, который постоянно имел дело и со щепой, и с гвоздями. Такие составные фамилии-прозвища были типичны для немецкоязычных земель: мастеров часто называли по инструменту или отходу производства. Однако есть и вторая, не менее вероятная версия: «Span» в южнонемецких диалектах могло означать «амбар», «кладовую» (от средневерхненемецкого spange). Тогда Шпанагел — это человек, живший «у амбара с гвоздями» или торговавший скобяным товаром.

Модель образования фамилии — чистая основа без суффикса. В немецкой ономастике это так называемые «говорящие» фамилии (Rufname), которые не переделывали под русские патронимические окончания (-ов, -ин). Фамилия пришла в Россию, скорее всего, с волной приглашённых специалистов или колонистов при Екатерине II в конце XVIII века. Поволжские немцы, а также ремесленники в Петербурге и Москве часто сохраняли исконное написание, и Шпанагел — характерный пример такой сохранности.

В русском языке фамилия не склоняется по падежам, если принадлежит мужчине (Иван Шпанагел), и не склоняется, если женщине (Анна Шпанагел). Ударение, по аналогии с немецкими двусоставными фамилиями, логичнее ставить на первый слог — Шпáнагел, хотя в бытовой русской речи нередко смещается на второй.

Редкость фамилии играет на руку исследователю: она не размыта в массе однотипных Ивановых. Можно с высокой долей уверенности утверждать, что предки носителя этой фамилии — либо ремесленники-столяры из немецких земель, либо, что встречается реже, выходцы из еврейских местечек, где такие «профессиональные» фамилии давали принудительно в XIX веке. Сословная принадлежность — скорее мещанская или цеховая, нежели дворянская: слишком конкретное и «низовое» ремесло зашито в основе.