Фамилия Караванов образована от прозвища Караван, которое, в свою очередь, восходит к нарицательному «караван». Само слово пришло в русский язык из персидского «кар(е)ван». Лингвисты спорят о его глубинном происхождении: по одной версии, в основе лежат курдские корни kar — «миссия» и van — «люди», по другой — санскритское karabhah, то есть «молодой верблюд или слон». В русском языке слово обрусело и расширило значение: караваном стали называть не только группу путников с вьючными животными, но и вообще любое сборище или толпу.

Особый интерес представляет региональное значение слова. В южных диалектах России караваном называли винокурню — заведение, где гнали хлебное вино (так в народе именовали водку). Поэтому прозвище Караван могло указывать на владельца такого завода. Однако это лишь одна из версий. Чаще всего подобные именования относились к «профессиональным»: Караваном могли прозвать купца, владельца торгового каравана или перевозчика товаров.

Модель образования фамилии проста и типична: к основе Караван добавился патронимический суффикс -ов, означающий «сын Каравана» или «принадлежащий Каравану». Фамилия Караванов — русская по форме, но с восточным корнем в основе. Встречается она преимущественно в центральных и южных регионах России, что косвенно подтверждает связь с диалектным значением слова.