Фамилия Карабельниковы (в документах чаще встречается в форме единственного числа мужского рода — Карабельников) образована по стандартной русской модели: к основе прозвища Карабельник добавили суффикс -ов, означающий принадлежность. Если разобрать цепочку, то сначала появилось прозвище, а затем — фамилия, которая буквально отвечала на вопрос «чей сын?»: сын Карабельника.

Прозвище Карабельник напрямую связано с кораблём. В русских говорах «карабель» или «корабель» — это то же, что и «корабль», только с акающим произношением (о вместо а в первом слоге — более книжный вариант). Человек с таким прозвищем, скорее всего, имел отношение к морскому делу. Самая прямая версия — он был моряком, то есть работал на судне. Но прозвища такого типа часто давали не просто по профессии, а по заметной особенности: например, если человек вернулся из дальнего плавания, ходил на промысел или участвовал в постройке корабля. Вторая версия, не менее вероятная, — предок был корабелом, то есть мастером, строившим суда. Менее вероятно, что прозвище получил владелец собственного корабля — в старину таких людей чаще называли по имени или по отчеству, а не по имуществу.

Фамилия Карабельников не относится к числу самых частых, что делает её интересной для локальной истории. Она могла закрепиться в тех регионах, где было развито судоходство: на Русском Севере, в Поволжье или в Приазовье. Процесс формирования фамилий у крестьян и посадских людей растянулся на несколько столетий, поэтому установить точную дату появления конкретно этой фамилии невозможно. Однако по модели образования (суффикс -ов, основа на -ник) она укладывается в широкий пласт русских фамилий, возникших в XV–XVII веках.

Сравнение с однокоренными фамилиями даёт дополнительную подсказку. Корабельников, Кораблев, Кораблин — все они образованы от того же корня, но с разными суффиксами. Форма Карабельников с «а» в первом слоге указывает на южнорусское или белорусское влияние, где аканье было нормой. Это не ошибка написания, а живая диалектная черта, сохранённая в фамилии.