Фамилия Каратукалов — редкий случай, когда тюркская основа и русский суффикс склеились в слово, которое почти не менялось веками. В ней сразу два смысловых слоя, и оба ведут в кочевую степь.

Первая часть, «кара», с тюркских языков переводится как «чёрный». Это один из самых частых компонентов в тюркских именах и прозвищах: он мог указывать на цвет волос, кожи, одежды или на «чёрную» работу. Вторая часть, «тукал», сложнее. В татарском, башкирском и казахском языках есть слово «тукал» или «токал» — так называли вторую, младшую жену (или наложницу) в семье, где уже есть старшая жена. В переносном смысле «тукал» могло стать прозвищем человека, рождённого от такой жены, или того, кто занимал подчинённое положение.

Соединившись, «Каратукал» даёт два правдоподобных прочтения. Первое — «чёрная (тёмная) младшая жена», то есть прозвище по происхождению или внешности матери. Второе — «чёрный слуга» или «чёрный работник», если «тукал» употреблялось как обозначение зависимого человека. В любом случае, это не почётное прозвище, а бытовое, данное по положению в семье или обществе.

Русский суффикс -ов превратил тюркское прозвище в фамилию по стандартной модели: «чей?» — Каратукалов. Это значит, что предок носителя фамилии был известен в своей общине именно как Каратукал. Фамилия могла закрепиться в среде татар, башкир или других тюркских народов, которые в XVII–XIX веках переходили на русскую систему фамилий при переписях или переходе в казачество.

Географически фамилия тяготеет к Оренбуржью, Башкортостану и Татарстану. Встречается она редко, что говорит о локальном происхождении — скорее всего, от одного родоначальника в конкретном селе или ауле. Никаких дворянских родов с такой фамилией в российских родословных книгах нет, что подтверждает её крестьянские или казачьи корни.

С точки зрения ономастики, Каратукалов стоит в ряду таких же «цветных» тюркских фамилий, как Карамышев (от «карамыш» — чёрный кот) или Каратаев, но с более редкой и конкретной второй частью. Если искать параллели, то в татарских именах встречается вариант «Тукал» без приставки, а Каратукалов — уже производное с уточнением.