Фамилия Гаргарин — редкий случай, когда основа, казалось бы, ясна (Гаргара), а вот её происхождение вызывает споры. В отличие от распространённых «профессиональных» или «патронимических» фамилий, эта скорее всего восходит к прозвищу, причём диалектному.

Самая вероятная версия — связь с глаголом «гаргарить» или существительным «гаргара». В южнорусских и украинских говорах «гаргара» — это гортань, горло, а также «гаргарить» означает громко кричать, горланить или издавать гортанные звуки. Прозвище Гаргара могли дать человеку с громким голосом, крикуну, либо тому, кто говорил с гортанным призвуком. Суффикс -ин здесь работает по стандартной модели: чей? — сын Гаргары, то есть Гаргарин.

Менее популярная, но не лишённая логики версия — тюркское происхождение основы. В тюркских языках есть корень «гар» (снег, гора, сила) и слово «гаргар» — шум, грохот (например, горного обвала). В этом случае прозвище могло прикрепиться к человеку шумному или живущему в местности с таким названием. Однако для чисто славянской фамилии, какой является Гаргарин, тюркская версия менее убедительна: обычно заимствованные основы дают фамилии на -ов, а не на -ин, если только прозвище не было переосмыслено ещё в русской среде.

Что касается географии, фамилия не массовая. Встречается в основном на юге России (Курская, Воронежская, Ростовская области) и в восточных регионах Украины, что как раз совпадает с ареалом бытования слова «гаргара» в значении «горло». В дореволюционных переписях Гаргарины — это чаще всего крестьяне или однодворцы, то есть люди, чьи предки несли сторожевую службу на южных границах.

Интересная деталь: фамилия Гаргарин не имеет никакого отношения к известному космонавту. Юрий Гагарин — из рода, чья фамилия образована от птицы «гагара» (водоплавающая), а Гаргарин — от звукоподражательной основы, связанной с голосом человека. Это совершенно разные ономастические гнёзда, которые путают только по созвучию.