Фамилия Карагузова образована от мужского прозвища Карагуз, а оно, скорее всего, восходит к тюркскому сложению «кара» — «чёрный» и «гуз» — «глаз». Прямое значение — «черноглазый». В тюркских языках «кара» не только цвет, но и усилительная частица, означающая «очень», «сильный», поэтому прозвище могло подчёркивать не просто цвет глаз, а их выразительность, остроту взгляда или даже недобрый, «дурной глаз» — в народной культуре это свойство приписывали людям с особым взглядом.

Фамилия стоит в женской форме, что характерно для русской традиции: Карагузова — это жена или дочь Карагузова. Мужской вариант — Карагузов. Фамилия эта нечастая, но встречается в регионах с сильным тюркским субстратом: в Поволжье, на Урале, в Западной Сибири, а также на Северном Кавказе. В русских документах такие фамилии фиксировались с XVII века, когда тюркские прозвища активно переходили в наследственные именования у служилых людей, казаков и крестьян.

Интересно, что в некоторых тюркских диалектах «гуз» могло означать не только «глаз», но и «бык», «вол» (ср. казахское «көз» — глаз, но «өгіз» — бык). Однако для фамилии Карагузова версия с «глазом» надёжнее: прилагательное «черноглазый» — типичная модель для личного прозвища, тогда как «чёрный бык» — скорее кличка для скота, а не для человека. Ономасты (в частности, словарь тюркских фамилий А. Суперанской) относят такие фамилии к группе, образованной от внешних признаков.

Родственные фамилии — Карагузов, Карагозов, Карагезов — встречаются у татар, башкир, кумыков и ногайцев, но в русском контексте они обрусели и закрепились с типичным суффиксом -ов/-ев. Носительница фамилии Карагузова может с высокой вероятностью иметь предков, носивших прозвище по яркой внешней примете — чёрным глазам, которые в тюркской среде считались и красивыми, и магически сильными.