Фамилия Гараогланова — редкий пример фамилии, образованной от азербайджанского или турецкого словосочетания. Её основа — «Гараоглан», что в тюркских языках означает «чёрный сын» (от «гара» — чёрный, тёмный и «оглан» — сын, юноша). В тюркской ономастике «чёрный» часто не цвет, а указание на силу, смуглость, простоту происхождения или даже на траур. «Оглан» же исторически — не столько сын, сколько молодой человек, слуга или воин, в османской традиции так называли мальчиков, взятых в янычары.

Фамилия женская (окончание -а), мужской вариант — Гараогланов. Она образована по русской модели притяжательных фамилий: к тюркскому имени-прозвищу добавили суффикс -ов, указывающий на принадлежность роду. Такие фамилии характерны для народов Северного Кавказа, Закавказья и Поволжья, которые в XIX–XX веках входили в состав Российской империи и получали русские паспорта с русифицированными окончаниями.

Скорее всего, родоначальника прозвали Гараоглан за смуглую кожу или тёмные волосы, либо это было имя, данное при рождении в семье, где старшего сына уже звали иначе. В азербайджанской традиции «Гараоглан» встречается и как личное имя, и как прозвище. Фамилия могла закрепиться за одним из потомков, который переселился в русскоязычную среду или служил в царской армии, где фамилии часто записывали «на русский лад».

Географически фамилия тяготеет к Азербайджану и Дагестану, но встречается и в других регионах бывшего СССР. В современных российских базах данных она фиксируется единично — это не массовая фамилия, что говорит о её локальном происхождении, возможно, от конкретного рода или села. Сравните с однокоренными: Гараев (от «гара»), Огланлы (от «оглан»), но Гараогланова стоит особняком — она сохраняет двусоставную основу, что редкость для русифицированных тюркских фамилий.

Другие версии происхождения маловероятны. Например, попытка связать фамилию с арабским «гара» (пещера) или греческим корнем не находит подтверждения — словообразовательная модель и ареал бытования однозначно указывают на тюркский источник.