Фамилия Карабаров — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка связано не с характером или внешностью, а с родом занятий. В её сердцевине лежит тюркское слово «карабар» (в разных диалектах — «карабаур», «карабайыр»). Наиболее правдоподобное значение — «чёрный угольщик» или «чернорабочий при добыче угля». В тюркских языках «кара» — чёрный, а «бар» или «баур» может указывать на человека, занятого тяжёлым, грязным трудом, связанным с землёй или огнём. В Поволжье и Приуралье, где фамилия встречается чаще всего, так могли прозвать человека, который жёг древесный уголь для кузниц или работал на соляных промыслах.

Модель образования проста и характерна для русских фамилий: суффикс -ов присоединился к основе «Карабар». Это указывает на патронимическое происхождение: Карабаров — сын Карабара. То есть сначала возникло прозвище Карабар, а затем, при оформлении фамилии, его закрепили за потомками. В отличие от фамилий на -ин, которые образуются от основ на -а/-я, здесь сработала стандартная модель для мужских прозвищ на твёрдый согласный.

Встречаются и другие версии, но они менее убедительны. Например, сближение с «карабир» (тюрк. «чёрный, одинокий» или «чёрный волк») — скорее поэтическая догадка, не подкреплённая реальной практикой прозвищ в крестьянской среде. Также не стоит путать фамилию с топонимом Карабарово (такие деревни есть во Владимирской и Ярославской областях): скорее всего, название села произошло от той же основы, а не наоборот.

Фамилия не относится к числу дворянских или купеческих — её носителями были в основном государственные и ясачные крестьяне из татарских и башкирских родов, принявших православие. В дореволюционных метрических книгах Карабаровы фиксируются в Казанской, Уфимской и Оренбургской губерниях. По сей день фамилия остаётся локальной: её можно встретить в Татарстане, Башкортостане и Челябинской области, но за пределами этих регионов — редко.