Фамилия Караульщикова — женская форма от Караульщиков, а та, в свою очередь, образована от прозвища или профессии Караульщик. В основе лежит слово «караул» (от тюркского «qaravul» — стража, дозор). В русском языке «караульщиком» называли сторожа, охранника, часового, а также, в более широком смысле, человека, который наблюдал, подстерегал или нёс дозор.

Модель образования фамилии проста: прозвище Караульщик + патронимический суффикс -ов (чей? — сын Караульщика). Это типичная «профессиональная» фамилия, каких много в русском ономастиконе: Кузнецов, Плотников, Стрельников. Примечательно, что суффикс -щик в основе указывает на род занятий (караулить — караульщик), а не на внешность или характер, хотя прозвище могло закрепиться и за бдительным, недоверчивым человеком.

С географической точки зрения фамилия редкая и, скорее всего, локальная. Она могла возникнуть в среде служилых людей, казаков или крестьян, нёсших сторожевую службу на границах государства, на засечных чертах или в городах. Встречается в основном в центральных и южных регионах России, а также в Поволжье, где были распространены караульные службы. В словарях фамилий (например, у Б. Унбегауна) эта модель описана, но сама фамилия не относится к массовым — её носители, вероятно, происходят из одного или нескольких очагов.

Интересная деталь: написание с буквой «а» в первом слоге (Караульщиков, а не Короульщиков) закрепилось под влиянием литературной нормы, хотя в говорах могло произноситься и как «карау́льщик» с ударением на второй слог. В отличие от фамилий типа Караулов (от прозвища Караул), Караульщиков прямо указывает на конкретное лицо, выполнявшее эту работу, а не на отвлечённый «караул».

Если говорить о сословной принадлежности: фамилия не дворянская (в гербовники не внесена), а крестьянская или мещанская. В ревизских сказках и метрических книгах XIX века носители фамилии Караульщиковы встречаются среди государственных крестьян и однодворцев, что подтверждает её «служилое» происхождение.