Фамилия Карапец — редкий случай, когда за основу взято не имя, не профессия и не географическое название, а, скорее всего, этноним или прозвище. В её основе лежит корень «карап», который восходит к тюркскому слову «карап» или «карапа» — так в ряде тюркских языков называли караимов. Караимы — это малочисленная этнорелигиозная группа тюркского происхождения, исповедующая особую форму иудаизма. В Крыму и на юго-западе Российской империи караимов часто обозначали именно этим словом, и прозвище «Карапец» могло закрепиться за человеком, имевшим отношение к этой общине — либо по происхождению, либо по роду занятий (например, торговле с караимами).

Суффикс «-ец» в русских фамилиях обычно указывает на принадлежность к чему-то или на происхождение: «туляк» — тот, кто из Тулы, «грек» — грек. Соответственно, «Карапец» — это «караим», «человек из караимов». Модель образования типична для прозвищ, которые затем превратились в фамилии без дополнительных суффиксов (как, например, Грек или Немец). В отличие от фамилий на -ов/-ин, эта форма не склонялась по падежам в мужском роде, что для восточнославянской ономастики нехарактерно, но объяснимо: прозвище застыло в именительном падеже.

Географически фамилия Карапец чаще всего встречается на юге России и Украины, особенно в Крыму и причерноморских областях, что подтверждает связь с караимской средой. Встречается также в Беларуси и Польше, но там её могли принести переселенцы или потомки караимов, живших в Тракае и Луцке. Других правдоподобных версий происхождения практически нет: попытки связать фамилию с украинским «карати» (карать) или с турецким «кара» (чёрный) не выдерживают критики, так как суффикс «-ец» в таком контексте необъясним. Фамилия Карапец — один из немногих ономастических следов, оставленных караимской общиной в восточнославянском именослове.