Фамилия Карамультуков — редкая и звучная, её происхождение почти наверняка связано с тюркскими языками. Основа «кара» в них означает «чёрный», «тёмный», а «мультук» или «мылтык» — это ружьё, винтовка. Таким образом, прозвище Карамультук могло означать «чёрное ружьё» или «тёмное ружьё». Вряд ли речь шла о цвете оружия — скорее, так могли прозвать человека, который пользовался необычным, старым или почерневшим от времени ружьём, либо же того, кто был искусным стрелком, но с грозным или мрачным характером.

Суффикс «-ов» указывает на классическую русскую модель образования фамилий от прозвищ или имён, оканчивающихся на твёрдый согласный. Карамультуков — буквально «сын (или потомок) Карамультука». Такая форма стала массово закрепляться за крестьянами и служилыми людьми в XVI–XVII веках, когда фамилии переставали быть привилегией знати.

Интересно, что слово «мылтык» (мультук) в тюркских языках, в частности в татарском и башкирском, имеет ещё одно значение — «дубина», «палица». Это позволяет предположить, что прозвище могло относиться не к огнестрельному оружию, а к человеку, который носил или делал тяжёлые дубины, либо к драчуну. Однако в сочетании с «кара» (чёрный) версия с ружьём выглядит логичнее: «чёрное ружьё» — образное прозвище, которое могли дать охотнику, сторожу или солдату.

Фамилия Карамультуков практически не встречается в центральных областях России. Её география — преимущественно Поволжье, Урал и Западная Сибирь, где исторически было сильное влияние татарской и башкирской культуры. Носители фамилии, скорее всего, происходят из служилых татар, башкир или крещёных тюркских народов, которые переходили на русскую службу и получали фамилии по своим прозвищам. В некоторых случаях фамилия могла быть адаптирована при переписи, когда носитель тюркского прозвища Карамультук получал русское окончание «-ов».

Однокоренные фамилии — Карамылтыков, Мультуков — встречаются ещё реже, что подчёркивает уникальность исходного прозвища. Точно проследить родословную без архивных данных сложно, но ясно одно: предок носителя этой фамилии был человеком заметным, получившим меткое прозвище по оружию или воинской черте.