Фамилия Караченков — это отчество второго порядка, то есть «внук Карача». Строится она по цепочке: сначала было личное прозвище или имя Карач, от него образовали отчество Караченко (сын Карача), а уже от него — Караченков (сын Караченко, внук Карача). Такая модель характерна для украинских и южнорусских фамилий, где суффикс -енко указывал на потомка, а последующее добавление -ов адаптировало фамилию под великорусскую форму.

Основа фамилии — тюркская. Прозвище Карач могло произойти от слова «karaca» (темноволосый, смуглый) или от «qaracy» — «верный слуга, наблюдатель», а также «пехотинец». Оба значения возможны, но первое (по внешнему признаку) встречается в прозвищах чаще, чем второе, связанное с социальной ролью. В тюркской среде слово «кара» (черный) — один из самых продуктивных корней для личных имен и прозвищ, поэтому Карач — не редкость.

Отдельно стоит вариант написания Карачёнков с буквой «ё». Суффикс -ёнок в этом случае может указывать на белорусское происхождение: в белорусской ономастике модель с -ёнок (как Карачёнок) более типична, чем украинское -енко. Фамилия Карачёнков — это та же самая схема «внук Карача», но в белорусском фонетическом оформлении. В русских документах XIX–XX веков «ё» часто заменяли на «е», поэтому оба написания могут относиться к одному роду, хотя географически они разводят носителей: Караченковы чаще встречаются на юге России и Украине, Карачёнковы — в Беларуси и соседних областях.