สันนิษฐานว่าตำบลเกาะตะเภา คือบริเวณเมืองตากในอดีตเป็นเมืองที่มีชาวมอญอยู่มาก่อน ดังมีหลักฐานศิลปะมอญปรากฏอยู่ เมืองตากเป็นหนึ่งในหัวเมืองที่มีอายุขัยเกินกว่าสองพันปีขึ้นไป เมื่อมีการอพยพของชนชาติไทยจากลุ่มแม่น้ำแยงซีเกียงตอนใต้ ลงมาตามแนวลำน้ำดง (ลำน้ำสาละวิน) มีพวกหนึ่ง ได้ข้ามลำน้ำสาละวินผ่านลุ่มน้ำเมยหรือแม่น้ำต่องยินเข้ามาทางช่องเขาด้านอำเภอแม่สอด และมาถึงบริเวณที่เรียกว่า “เมืองตาก” ผู้นำกลุ่มไทยได้อพยพมาตั้งถิ่นฐานที่เมืองตากในยุคนั้นได้ตั้งตนเป็นกษัตริย์ปกครองสืบทอดต่อเนื่องกันมาจนถึงปี พ.ศ. 560 รัชสมัยพระเจ้าสักดำ ซึ่งเป็นกษัตริย์เมืองตากที่ยิ่งใหญ่มาก มีอาณาเขตที่อยู่ในอำนาจแผ่ไปจนจรดทะเลอันดามัน ดังมีบันทึกในพงศาวดารเหนือ กล่าวว่าในรัชสมัยพระเจ้าสักดำนั้น เมืองตากมีการค้าขายกับเมืองอินเดียด้วย เมืองตากคงจะเสื่อมลงในช่วงพุทธศตวรรษที่ 10 พระยากาฬวรรณดิศ ผู้เป็นเชื้อสายกษัตริย์เมืองตากที่อพยพมาจากตอนใต้ของลุ่มน้ำแยงซีเกียง ได้โยกย้ายไปสร้างราชธานีขึ้นใหม่ที่เมืองละโว้ ทางตอนใต้ของเมืองตากลงไปอีก มีบางยุคเมืองตากถูกทอดทิ้งกลายเป็นเมืองร้างดังในพงศาวดารเหนือ ได้กล่าวถึง การเสด็จทางชลมารคของพระนางจามเทวี พระราชธิดากษัตริย์เมืองละโว้ เพื่อไปปกครองแคว้นหริภุญไชย (ลำพูน) ในราว พ.ศ. 1200 โดยทางลำน้ำปิง พระนางจามเทวีขึ้นไปสำรวจบนฝั่งแม่น้ำพบร่องรอยกำแพงเมืองเก่าๆ ถูกทิ้งร้าง จึงโปรดให้สร้างเป็นบ้านเมืองใหม่ ชื่อว่า “เมืองตาก” ต่อมาเมื่อ พ.ศ. 1805 ขุนสามชนเมืองฉอดได้ยกทัพมาประชิดเมืองตากซึ่งเป็นเมืองชายแดนของกรุงสุโขทัย พ่อขุนศรีอินทราทิตย์ ทรงจัดกองทัพออกไปรบโดยมีพระราชโอรสองค์เล็กซึ่งมีพระชนมายุได้ 19 พรรษา ติดตามไปด้วย กองทัพทั้งสองฝ่ายปะทะกันที่บริเวณเชิงดอยนอกเมืองตากประมาณกิโลเมตรเศษ ราชโอรสองค์เล็กได้ทรงชนช้างกับขุนสามชนกระทำยุทธหัตถีกัน ขุนสามชนสู้ไม่ได้แตกพ่ายไป ต่อมาภายหลังทรงพระนามว่า “พ่อขุนรามคำแหงมหาราช” และ ได้ทรงสร้างเจดีย์ขึ้นเป็นที่ระลึกถึงชัยชนะในการทำยุทธหัตถี ครั้งนั้น เป็นศิลปะแบบสุโขทัย ซึ่งเจดีย์ยุทธหัตถีนี้อยู่ที่วัดพระบรมธาตุ ตำบลเกาะตะเภา อำเภอบ้านตาก ห่างจากตัวเมืองไปทางฝั่งตะวันตกของแม่น้ำปิง ราว 31 กิโลเมตร ต่อมาในแผ่นดินมหาธรรมราชาได้ย้ายเมืองตากลงมาทางตอนใต้ตามล้ำน้ำปิง ไปตั้งอยู่ที่ป่ามะม่วงฝั่งตะวันตกของแม่น้ำปิง ซึ่งอยู่ในเขตตำบลป่ามะม่วง อำเภอเมืองตาก ในปัจจุบัน

จากประวัติความเป็นมาจึงน่าจะเป็นข้อสันนิษฐานหนึ่งว่าเป็นที่มาของชื่อตำบลเกาะตะเภา ซึ่งเชื่อกันว่าพระนางจามเทวีได้ล่องเรือสำเภามาตามแม่น้ำปิงจนถึงบ้านแม่พะยวบ ตรงนั้นเป็นจุดรวมของแม่น้ำปิงกับแม่น้ำวังซึ่งไหลมาบรรจบกัน บริเวณบ้านปากวัง บริเวณดังกล่าวมีน้ำลึกมาก เป็นวังวน เรือสำเภาถูกกระแสน้ำพัดจนเรือแตก ไหลตามน้ำมาติดตรงเกาะบริเวณบ้านพระธาตุ จึงเรียกบริเวณนี้ว่าเกาะตะเภา

อีกข้อสันนิษฐานหนึ่งคือในสมัยก่อนจะมีบ้านเรือนกลุ่มหนึ่งตั้งอยู่บนเกาะซึ่งโอบล้อมด้วยลำน้ำปิงและลำน้ำแควสะเปา (ลำน้ำแควสะเปาได้ถูกถมให้เป็นถนนเพื่อป้องกันน้ำท่วมในสมัยหม่อมราชวงศ์คึกฤทธิ์ ปราโมช) ลำน้ำแควสะเปาไหลผ่านจากบ้านพระธาตุถึงบ้านศรีค้ำ คนเฒ่าคนแก่เล่าว่า คนบ้านอื่นจะเรียกคนแถบนี้ว่า “คนบ้านเกาะ” ซึ่งน่าจะหมายถึง “คนบ้านเกาะแควสะเปา” และต่อมาจึงเพี้ยนเป็น “คนบ้านเกาะตะเภา” จึงน่าจะเป็นอีกหนึ่งที่มาของชื่อ ตำบลเกาะตะเภา[3]