Фамилия Карантаев образована по той же модели, что и тысячи других русских фамилий: к основе прибавили суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Карантаев). Ударение, скорее всего, падает на последний слог, как у большинства фамилий на -аев. Основа же — Карантай — это, несомненно, прозвище или дохристианское личное имя.

Самый вероятный корень — тюркский. В языках тюркской группы слово «каранта» или близкие к нему формы означают «караул», «стража», «дозор» (сравните с татарским «карауыл»). Человек по прозвищу Карантай мог быть сторожем, ночным охранником или воином, стоявшим в дозоре. В русских пограничных землях, где бок о бок жили славяне и тюрки, такие прозвища приживались легко. Менее вероятно, хотя и возможно, что в основе лежит тюркское имя Каратай — «черный жеребенок» (от «кара» — черный и «тай» — жеребенок). Такие имена-обереги давали, чтобы отвести от ребенка злые силы: считалось, что невзрачное имя сделает его незаметным для духов.

Фамилия редкая, географически привязана к югу России и Поволжью. Встречается у русских, у татар, у башкир. Поскольку фамилия недворянская (нет княжеского суффикса -ский или -ской), предки Карантаевых — скорее всего, служилые люди, казаки или государственные крестьяне. В документах XVIII–XIX веков носители фамилии фиксировались в Симбирской, Самарской и Оренбургской губерниях — как раз в зоне бывших сторожевых линий, где «карантаи» были нужны.

Таким образом, фамилия Карантаев — живое напоминание о пограничной службе предков, о той эпохе, когда имя человека могло быть его профессией, вынесенной в прозвище.