Фамилия Карамулдаев — редкий пример сложения тюркского имени с русским патронимическим суффиксом. Её основа — составное личное имя Карамулда, которое бытовало у ряда тюркских народов (казахов, ногайцев, башкир, отчасти татар). Суффикс -ев указывает на принадлежность: Карамулдаев буквально означает «сын Карамулды». Модель образования типична для русских фамилий на иноязычной основе, но сама основа нечастая, что и делает фамилию заметной.

Имя Карамулда распадается на две части: «кара» (чёрный, тёмный, а в переносном смысле — могучий, простой, народный) и «мулда» — вариант слова «мулла» (духовное лицо, учитель, знаток ислама). Таким образом, исходное значение — «чёрный мулла» или «тёмный мулла». В тюркской ономастике такие имена-прозвища нередко давали с оттенком уважения или, наоборот, иронии: «кара» могло указывать на смуглость кожи, на простоту происхождения, а могло и на то, что человек не получил формального религиозного образования, но пользовался авторитетом как знаток. Встречается и более прозаичная версия: Карамулда — это просто имя, данное ребёнку, чтобы уберечь от сглаза (обережное имя), где «чёрный» означало «неприметный, невидный».

Географически фамилия тяготеет к Северному Кавказу и Нижнему Поволжью — регионам, где исторически смешивались тюркские и славянские фамильные модели. Встречается у ногайцев, кумыков, реже у казахов и татар. В русских документах фамилия фиксируется с XIX века, в основном в казачьих станицах и среди крестьян, переселившихся из южнорусских губерний. Сословно носители были, как правило, крестьянами или казаками — дворянских родов с такой фамилией не известно.

Стоит упомянуть, что в некоторых говорах «мулда» могло означать не только муллу, но и просто «грамотей», «писарь» — так что предок Карамулдаевых мог быть сельским писарем или учителем при мечети. Но точного ответа нет: имя-прозвище не всегда отражало реальную профессию, иногда оно просто запоминалось своей необычностью.