Фамилия Карагатова — женская форма фамилии Карагатов. В её основе лежит тюркское слово, и это сразу подсказывает, где искать корни. Большинство носителей фамилии — выходцы из регионов с тюркским населением: Поволжье, Урал, Сибирь, Казахстан. Сама фамилия образована по русской модели с суффиксом -ов/-ев, который в XIX–XX веках массово прикреплялся к тюркским именам и прозвищам при русификации.

Разберём основу «Карагат». Скорее всего, это искажённое или диалектное произношение тюркского слова «карагач» (вяз, дерево) или «карагай» (сосна, тёмный лес). В татарском, башкирском, казахском языках «кара» означает «чёрный», а «агач» — «дерево». «Карагач» — это конкретное дерево, но в прозвищах такие слова часто обозначали не ботанику, а место жительства или внешность человека: «живущий у чёрного дерева», «тёмный как дерево» или «крепкий как вяз». Встречается и вариант, что «Карагат» — это личное имя или прозвище, производное от «кара» (чёрный) и «гат» (слой, род), что могло означать «из чёрного рода» или «простой, черновой человек», но это менее вероятно.

Модель образования фамилии типична для рубежа XIX–XX веков, когда многим крестьянам и казакам из тюркской среды давали фамилии по отцу (прозвищу) с русским патронимическим суффиксом. То есть предок носителя фамилии, скорее всего, носил прозвище Карагат (или Карагач), которое затем закрепилось как фамилия. В документах могла встречаться двойная форма: «Карагатов» и «Карагачёв», но первая — более архаичная, сохранившая исходное произношение. Географически фамилия чаще всего фиксируется в Оренбургской, Челябинской областях и в Башкортостане, что подтверждает её связь с тюркским населением Урала.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Карагачёв, Карагаев, Караганов, — Карагатова стоит особняком: в ней конечный «т» вместо «ч» или «й». Это может указывать на диалектную особенность или на то, что исходное прозвище было не от «карагач», а от другого слова, например «карагат» в значении «черный куст» или даже от названия смородины (в некоторых тюркских языках «карагат» — это чёрная смородина). В любом случае, носитель фамилии может быть уверен: его предки жили в лесистой или степной местности, занимались скотоводством или земледелием, а сама фамилия — памятник тюркско-русского культурного пограничья.