Фамилия Карачаров в своей основе имеет восточное мужское имя Карачар. В переписных книгах Казани и Казанской губернии XVI–XVII веков это имя фиксируется неоднократно, что указывает на регион, откуда фамилия начала распространяться.

Имя Карачар — смешанное тюркско-персидское. Первая часть, «кара», по-тюркски означает «черный» или «темный». Вторая часть спорна: либо от персидского «чар» — «четыре» (в значении «четыре стороны, опора»), либо от тюркского «джар» — «берег, обрыв». Отсюда две версии значения. Первая: «темноволосый» или «смуглый» — имя могло указывать на внешность ребёнка. Вторая версия обрядовая: «имеющий крепкую, большую семью» (от «кара» в значении «большой, главный» и «чар» как «четыре опоры»). Такое имя могли давать с пожеланием, чтобы человек обзавёлся хорошей семьёй и стал её главой.

Существует и третье, менее распространённое объяснение: Карачар — от тюркского «кара джар», то есть «чёрный яр, чёрный берег». В этом случае имя — не характеристика человека, а топонимическое прозвище, данное по месту жительства.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Карачар добавили патронимический суффикс -ов. Первоначально Карачаров — «сын Карачара». Суффикс указывает на то, что фамилия сложилась в великорусской среде, скорее всего, среди служилых людей или посадского населения, которые активно контактировали с тюркскими народами Поволжья.

Однокоренные фамилии — Карачаев, Карачев, Карачков. Все они восходят к тому же корню «карач/карач», но различаются суффиксами и, возможно, конкретными прозвищами-основами.