Фамилия Карамузин звучит необычно для русского уха, и это не случайно: её основа — тюркская. Скорее всего, в её корне лежит тюркское слово «кара» — «чёрный», а вторая часть восходит к «мурза» (или «мырза»). Мурза — это татарский или башкирский титул, аналог князя или знатного господина. Таким образом, Карамуза — это «чёрный (то есть простой, незнатный) мурза» или, по другой версии, прозвище смуглого или темноволосого человека знатного происхождения. Русский суффикс -ин указывает на принадлежность: Карамузин — «сын Карамузы» или «из рода Карамузы».

Модель образования типична для фамилий, возникших в среде татарских служилых людей, которые переходили на русскую службу в XV–XVII веках. Они получали поместья, крестились, и их потомки постепенно обрусевали. Фамилии на -ин от тюркских прозвищ — частое явление в старых русских дворянских и однодворческих родах. Карамузин — не исключение: вполне вероятно, что предки носителя этой фамилии были выходцами из Казанского или Крымского ханства, поступившими на службу к московским князьям.

В русском языке имя Карамуза не зафиксировано как распространённое, но в исторических документах, например, в актах XVI–XVII веков, встречаются прозвища с тем же корнем. Любопытно, что современная фамилия могла закрепиться и от тюркского «карамуз» — так в некоторых диалектах называли человека с грубым или хриплым голосом (от «муз» — «голос», «звук»). Эта версия менее вероятна, но полностью исключать её не стоит: ономасты иногда фиксируют двойную этимологию для подобных фамилий.

Географически Карамузины чаще всего встречаются в Поволжье и на Урале — в регионах, где веками соседствовали русские и тюркские народы. Встречаются они и среди казачества, особенно оренбургского и уральского. Сословная принадлежность предков могла быть разной: от служилых дворян до государственных крестьян, но фамилия однозначно указывает на тюркские корни, уходящие в эпоху Золотой Орды и последующих ханств.