Фамилия Карапетрова хранит память о происхождении человека, передаваясь из поколения в поколение. Её основатель, скорее всего, был темноволосым человеком по имени Пётр. Такую версию даёт разбор прозвища Карапетр, от которого образована фамилия. Первая часть сложного прозвища восходит к тюркскому слову «кара» — «чёрный». Вторая часть происходит от крестильного мужского имени Пётр (греч. «камень»). Таким образом, Карапетр — это, вероятно, «чёрный Пётр», прозвище по цвету волос.

Фамилия распространена в Болгарии и на западе Одесской области Украины. В этих местах живут потомки бессарабских болгар — переселенцев из Османской Болгарии, которые в конце XVIII — первой половине XIX века ушли в Бессарабию, отошедшую к Российской империи. В Книге памяти Ростовской области упоминается Тодор Саввович Карапетров, родившийся в 1910 году в Болгарии, — реальное подтверждение болгарских корней фамилии.

Модель образования типична для восточнославянских и болгарских фамилий: суффикс -ов присоединили к основе Карапетр, получив фамилию со значением «сын (или потомок) Карапетра». Сравните с однокоренными фамилиями: Карапетян (армянская версия с суффиксом -ян) или Карапетровский (с суффиксом -ский, указывающим на принадлежность к месту). В случае Карапетровой суффикс -ов просто указывает на родство по мужской линии, без географической привязки.