Фамилия Карабулатов ведет начало от тюркского составного имени Карабулат. Его основа — два слова: «кара» («черный», но также «большой» или «сильный») и «булат» («сталь»). Имя было пожелательным: родители, называя так сына, желали ему вырасти крепким, мужественным и здоровым, как закаленная сталь.

По словообразовательной модели это типичная патронимическая фамилия: к имени Карабулат добавили русский суффикс -ов, который указывает на принадлежность («чей?» — Карабулатов). Так на Руси оформляли фамилии у потомков человека с этим именем. Распространена фамилия в регионах с тюркским населением — в Поволжье, на Северном Кавказе, в Башкортостане и Татарстане, где имя Карабулат встречалось чаще.

Интересно, что «кара» в тюркских именах могло нести не только цветовое, но и усилительное значение — «большой», «главный». Поэтому Карабулат иногда трактуют как «крепкая сталь» или «отличная сталь», а не просто «черный булат». Такая двойственность перевода типична для многих тюркских антропонимов, где цветовой эпитет со временем приобрел социальный оттенок.

Сословная принадлежность носителей фамилии не закреплена: Карабулатовы могли быть и крестьянами, и служилыми людьми, и купцами — имя не было строго аристократическим. Встречается и параллельная форма без суффикса — Карабулат, но она редка и обычно указывает на прямое использование имени в качестве фамилии.