Фамилия Каратаева — женская форма от Каратаев, а в её основе лежит прозвище Каратай. Слово это неоднозначное, и у специалистов нет единого мнения, от какого именно значения его образовали. Самая простая версия — от диалектного «короткий»: так могли прозвать невысокого человека. Но есть и другая, более глубокая гипотеза, которая уводит нас в тюркские языки. Там «кара» — «черный», а «тай» — «жеребенок». «Черный жеребенок» — прозвище образное, дававшееся по цвету волос или смуглой коже.

Интересно, что «каратай» — это еще и название этнической группы в Поволжье. Так называли отатарившуюся мордву. Если предок носителя фамилии принадлежал к этой группе, прозвище указывало на его происхождение. В любом случае, фамилия Каратаева — типичная русская фамилия на -ев, образованная от прозвища, которое, скорее всего, имеет тюркские корни. Встречается она и в центральных областях России, и в Поволжье, что косвенно подтверждает обе версии.