Kırım’ın Bahçesaray şehri yakınlarındaki Avcıköy’de doğdu. Gaspıra, İsmail Bey’in babasının doğduğu yerin adıdır. İsmail Bey’in babası, Çarlık ordusundan emekli bir teğmen olan Mustafa Alioğlu, annesi Kırım asilzadelerinden İlyas Mirza Kaytafoz’un kızı Fatma Hanım’dır. İsmail Bey, ilk öğrenimini Bahçesaray’da bir Müslüman mektebinde aldıktan sonra, on yaşlarındayken Akmescid Erkek Ortaokuluna başladı. Burada iki yıl okuduktan sonra, önce Voronej’de bir askeri okula, ardından da Moskova’daki Harp Okuluna girdi. 1867’de altıncı sınıftayken, arkadaşı Mustafa Mirza Davidoviç ile Girit isyanında Rum asilerine karşı mücadele eden Osmanlı güçlerine katılmak üzere İstanbul’a gitmek için Kırım’a geldi. Buradan gizlice Odessa’ya geçtiklerinde İstanbul’a gidemeden yakalandılar. Bu olay, Gaspıralı’nın askerî öğrenciliğinin sona ermesine sebep oldu. Moskova’ya tekrar dönemedi.

İsmail Gaspıralı, Hasanbey Zerdabi ve Alimerdan Topçubaşov. (Bakü, 1903)

1868’de, daha 17 yaşındayken Bahçesaray’daki Zincirli Medresede Rusça öğretmenliğine başladı. Öğretmenliği esnasında Rus edebi ve felsefi eserlerini okudu. 1872’de Kırım’dan ayrılarak İstanbul, Viyana, Münih ve Stuttgart üzerinden Paris’e gitti. Paris’te bulunduğu iki yıl süresince, meşhur Rus edebiyatçısı İvan Turgenyev’in yanında yardımcılık ve bunun yanı sıra tercümanlık yaptı