Фамилия Каракоз — редкий случай в русском ономастиконе, где тюркское прозвище почти не изменило форму при переходе в фамилию. Её основа — тюркское «кара коз», что буквально переводится как «чёрный глаз» (кара — чёрный, коз — глаз). В тюркской среде такое прозвище давали либо человеку с тёмными глазами, либо, что вероятнее, тому, кого считали обладателем «дурного глаза» — сглаза. В русских говорах прозвище Каракоз закрепилось без перевода, а фамилию образовали по нулевой модели: просто перенесли прозвище в наследственное имя без добавления типичных русских суффиксов -ов, -ин или -ский.

Такая модель образования — прямое заимствование тюркского прозвища — указывает на относительно позднюю фиксацию фамилии, не ранее XVII–XVIII веков. В более ранний период прозвище обычно русифицировали: из «Каракоз» сделали бы Каракозов или Каракозин. Отсутствие суффикса говорит о том, что фамилию могли записать со слов самого носителя или в среде, где тюркские имена были привычны. Географически фамилия тяготеет к южнорусским и поволжским регионам — местам активных контактов с татарами, башкирами и другими тюркскими народами.

Споров вокруг этимологии почти нет: все исследователи сходятся на «чёрном глазе». Редкая альтернативная версия пытается вывести фамилию из греческого «каракос» (крюк, изогнутый предмет), но она не выдерживает критики — в греческом нет бытового прозвища с таким значением, да и ареал фамилии не средиземноморский. Тюркская версия подтверждается и тем, что в татарском и турецком языках есть аналогичные прозвища (Karaköz), ставшие фамилиями.

В русском контексте фамилия Каракоз осталась малопопулярной. Она не дала обилия производных форм, как, например, Каракозов (который тоже существует, но встречается реже). Носители фамилии, скорее всего, происходят из крестьян или казачества — в дворянских родословных книгах фамилия не зафиксирована. Сегодня её можно встретить в Краснодарском крае, Ростовской области и в Крыму.