Фамилия Каракальцев — редкий случай, когда основа угадывается почти сразу, но объяснение оказывается неочевидным. «Каракал» — это хищник из семейства кошачьих, рысь с длинными кисточками на ушах. Однако называть человека «каракалом» в прямом смысле могли бы разве что за внешнее сходство — за торчащие уши, быстрые движения или диковатый взгляд. Но более правдоподобно другое: прозвище Каракал мог получить человек, связанный с торговлей или добычей этого зверя (каракальи шкуры ценились), либо же это искажённое тюркское именование.

Тюркская версия здесь даже весомее. В языках тюркской группы «кара» значит «чёрный», а «кал» — «оставаться» или «пятно». Сочетание могло означать «оставшийся в живых» (например, после болезни или тяжёлого ранения) или «с чёрным пятном» (по примете, родинке). В этом случае русский суффикс -цев добавляется к тюркскому прозвищу по обычной модели: чей сын? — Каракальцев, то есть потомок человека по прозвищу Каракал.

Сама фамилия образована по продуктивной модели с суффиксом -ев (вариант -ов после мягкого согласного «л»). Такие фамилии в массе своей принадлежали крестьянам и посадским людям, а не дворянству, — это фамилия «низовая», бытовая. Географически она встречается в основном в Поволжье и на Урале, где исторически было сильное тюркское влияние, смешанное с русским населением. Встречается также вариант написания Каракальцов — с буквой «о» на конце суффикса, что характерно для южнорусских говоров.

Спорный момент: могла ли фамилия произойти от топонима? Пунктов с названием Каракалы или Каракальцы на карте России нет. Если и было селение с таким именем, то оно, скорее всего, получило имя от того же прозвища. Так что версия с личным прозвищем остаётся основной.

Если коротко: Каракальцев — потомок человека, которого за что-то прозвали Каракалом, и это прозвище, скорее всего, имело тюркские корни, а не зоологические. Фамилия редкая, недворянская, сконцентрированная в зоне русско-тюркского пограничья.