Фамилия Карагачев — один из тех случаев, когда основа слова говорит о многом, но не лежит на поверхности. В её центре — тюркское слово «карагач», которое в большинстве тюркских языков обозначает вид вяза, ильмовое дерево. В русских говорах «карагач» закрепилось как название дерева или кустарника, растущего в южных степях и предгорьях. Таким образом, Карагачев — это типичная «растительная» фамилия, образованная по модели «что + -ев». Первым носителем прозвища Карагач мог быть человек, живший возле заметного карагача, владевший карагачевой рощей или, что реже, мастер, работавший с твёрдой древесиной этого дерева.

Суффикс -ев указывает на русскую адаптацию тюркской основы. Если бы фамилия закрепилась у народов Поволжья или Кавказа, она могла бы звучать как Карагачлы или Карагачян, но в русской среде её «причесали» под стандартную патронимическую модель: Карагач → Карагачев. Аналогично образованы фамилии Берёзов, Дубов, Соснин, но в случае с Карагачевым мы видим заимствованное ботаническое название, что сразу выдает южный или восточный ареал происхождения.

Интересна и другая, менее вероятная версия: основа могла восходить к личному имени Карагач, которое в некоторых тюркских традициях давали как оберег — от слова «кара» (чёрный) и «гач» (бежать, убегать), то есть «чёрный беглец» или «убегающий от зла». Однако для фамилии, адаптированной в русской среде, более правдоподобно именно дерево: прозвища по растениям были массовыми и понятными без перевода.

Географически фамилия Карагачев чаще встречается в областях, где исторически были сильны тюркские влияния: в Астраханской, Волгоградской, Ростовской областях, в Ставропольском крае, а также среди казачества. В казачьей среде прозвища по природным объектам были обычным делом, и Карагач мог закрепиться за человеком, жившим у знаменитого дерева-ориентира в степи.

С точки зрения сословной принадлежности, Карагачевы — это в основном крестьяне и однодворцы южных губерний, реже — мещане. Дворянских родов с такой фамилией в гербовниках не зафиксировано, что тоже подтверждает её «народный» характер: прозвище давали по месту жительства или примете, а не по роду службы.