Фамилия Карабченкова — женская форма, а мужская, Карабченков, образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей: от основы на твёрдый согласный плюс суффикс -ов, означающий принадлежность. В буквальном смысле Карабченков — это «сын Карабченка» или «человек из семьи Карабченко». Суффикс -енко здесь — не уменьшительный, а типичный украинский или южнорусский патронимический суффикс, который в XVII–XVIII веках активно проникал в великорусские фамилии через переселенцев из Малороссии и казачьих областей. Таким образом, перед нами двойная фамилия-«матрешка»: сначала к основе добавили -енко, а потом «обрусевший» вариант переоформили по московскому образцу с -ов.

Основа «Карабч-» — самое интересное место. Скорее всего, она восходит к прозвищу Карабка или Карабец. В южных и центральных говорах «карабкаться» означало «лезть, цепляться, взбираться с трудом». Прозвище Карабка могли дать человеку неловкому, упрямому или, наоборот, очень ловкому, кто карабкался по деревьям, скалам или кручам. Есть и другая, менее вероятная версия: от тюркского «кара» (чёрный) и «бек» (господин, князь), но тогда фамилия звучала бы как Карабеков, а форма с -ченко для тюркских основ нетипична. Скорее всего, корень чисто славянский, глагольный.

Географически фамилия Карабченков встречается не повсеместно. По данным современных телефонных справочников и архивов ЗАГС, основные очаги — Белгородская и Воронежская области, а также восток Украины (Харьковщина, Сумщина). Это подтверждает связь с южнорусским диалектным ареалом, где было принято сначала образовывать фамилии на -енко, а затем, при переходе в великорусскую среду, добавлять -ов.

Редкость фамилии в том, что она сохранила двойной суффикс, который обычно «съедался» при унификации: многие Карабченки в XIX веке могли записаться просто как Карабенковы или Карабковы. Сохранение формы Карабченков указывает на относительно позднюю фиксацию фамилии — скорее всего, не раньше середины XVIII века, когда фамилии уже закреплялись за крестьянскими и мещанскими родами. Дворянских родов с такой фамилией в «Бархатной книге» или «Общем гербовнике» нет, так что предки, вероятнее всего, были государственными или помещичьими крестьянами, однодворцами или казаками южных рубежей.