Фамилия Карамырзаев образована от имени Карамырза, которое состоит из двух частей: «кара» м «марза». Первая из них берет начало от древнетюркского прилагательного «кара» со значением «черный», «грозный, мощный». Вторая часть имени Карамырзаев является фонетическим вариантом персидского нарицательного «мирза», то есть «сын эмира; белая кость, представитель знатного рода». Таким образом, именование Карамирза можно трактовать как «сильный господин». Таким образом, потомок человека, которого звали Карамырза, со временем получил фамилию Карамырзаев. Тюркский корень -огло/-оглу/-оглы (в переводе «потомок, сын») типичен для турецких, гагаузских и прочих тюркских фамилий.