Фамилия Карабатирова — вариант мужской фамилии Карабатиров, образованной по стандартной русской модели с суффиксом -ов. Основа здесь — прозвище или имя Карабатир. Это сложное слово, которое почти наверняка тюркского происхождения, и его разбор даёт ключ к пониманию истории семьи.

Первая часть, «кара», в тюркских языках означает «чёрный», а в переносном смысле — «простой», «народный» или «сильный». Вторая часть, «батир» (или «батыр»), — это «богатырь», «герой», «храбрец». Таким образом, Карабатир — это «чёрный (то есть могучий, простой) богатырь» или «герой из народа». Скорее всего, это было не имя, а прозвище, данное воину, силачу или человеку с твёрдым характером. В среде казахов, татар, башкир или ногайцев такие прозвища были распространены и часто становились фамилиями при переходе на русскую систему именования.

Суффикс -ов типичен для русских фамилий, образованных от основ на твёрдый согласный. Форма Карабатирова — женская, принадлежащая женщине или дочери Карабатирова. Интересно, что фамилия не получила широкого распространения: она редкая, и её носители, вероятно, сосредоточены в регионах, где исторически смешивались тюркское и русское население — например, в Поволжье, на Урале или в Западной Сибири. Сословно предки Карабатировых, скорее всего, относились к казачеству, крестьянству или были выходцами из служилых тюркских родов, принявших православие.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, Карабатиров стоит в одном ряду с такими, как Карабаев (от «кара бай» — «чёрный богач») или Карамышев (от тюркского имени Карамыш). Но в отличие от них, фамилия Карабатиров прямо указывает на личную доблесть предка — его называли богатырём. Других версий происхождения, например от славянских корней, у этой фамилии нет: звуковой облик выдаёт тюркскую основу без вариантов.