Фамилия Карагызова — женская форма фамилии Карагызов, и её разбор стоит начать с мужского варианта, потому что именно он несёт основную смысловую нагрузку. Карагызов — это фамилия, образованная по русской патронимической модели с суффиксом -ов, который присоединили к основе, восходящей к тюркскому прозвищу или имени.

Основа «Карагыз» здесь ключевая. Она составная: первая часть «кара» в тюркских языках (особенно в казахском, киргизском, татарском, башкирском) означает «чёрный», «тёмный», а также «сильный», «главный». Вторая часть «гыз» (или «кыз») переводится как «девочка», «девушка», «дочь». Таким образом, буквально «Карагыз» можно понять как «чёрная девушка» или «смуглая девушка». Но в контексте прозвища значение было иным: у тюркских народов «кара кыз» часто давали девушкам как ласкательное или описательное имя, подчёркивающее либо цвет волос и глаз (тёмные, «чернявая»), либо, в переносном смысле, красоту и стать. Иногда «Карагыз» могло быть личным именем — нередко так называли дочерей в семьях, где ценили силу и яркую внешность.

Фамилия Карагызов (и, соответственно, Карагызова) характерна для регионов, где исторически сильно тюркское влияние: это Поволжье (Татарстан, Башкортостан), Урал, Западная Сибирь, а также Казахстан и Средняя Азия. Судя по структуре, фамилия прошла через русскую канцелярскую обработку: к тюркской основе добавили типичный русский суффикс принадлежности, что говорит о том, что предки носителей фамилии в какой-то момент попали в зону действия русской административной системы (например, при переписях или получении паспортов в XIX веке).

Встречается и вариант написания через «и» — Карагызина, но он менее распространён. Фамилия не относится к числу очень частых, поэтому её носители, скорее всего, связаны общим предком по мужской линии, который носил прозвище или имя Карагыз. Социально предки могли быть крестьянами, казаками или мещанами из тюркоязычной среды — точных сословных данных по этой фамилии нет, и придумывать их не стоит. Главное, что фамилия Карагызова — это редкий и точный маркер тюркского происхождения, адаптированный к русской фамильной системе.