Фамилия Карагаев — звонкая, с характерным тюркским отпечатком. Её основа, «Карагай», восходит к тюркскому слову «карагай» — так в Сибири, на Алтае и в Средней Азии называют лиственницу или сосну. Человек мог получить прозвище Карагай по месту жительства, например, в урочище, где рос такой лес, или по внешней черте — высокий, стройный, как дерево.

Модель образования простая и типичная для русской фамильной системы: к основе на «й» добавили суффикс -ев (вместо -ов, чтобы избежать стечения гласных). Получилась фамилия, которая буквально означает «сын (или потомок) Карагая». В русской среде такие фамилии часто возникали, когда прозвище или имя фиксировалось в документах, а затем передавалось детям.

Географически фамилия не случайна. Карагаевы встречаются прежде всего в Поволжье, на Урале и в Западной Сибири — в регионах, где тюркские народы (татары, башкиры, казахи) веками соседствовали с русскими. У башкир и татар слово «карагай» также означает «сосна», и прозвище могло быть дано человеку, жившему в сосновом бору. В ономастических работах, например у Б. Унбегауна, подобные образования на -ев от тюркских основ описываются как результат активного культурного обмена.

Интересная деталь: фамилия Карагаев могла возникнуть и из другого корня — от тюркского имени Карагай, которое в некоторых диалектах означало «черный лес» или «темный бор». В таком случае это не столько прозвище по дереву, сколько личное имя с охранительным смыслом, дававшееся ребенку, чтобы уберечь его от злых сил. Обе версии ведут к одному итогу: предки носителя фамилии жили в лесной полосе или носили имя, связанное с лесом.