Фамилия Карайчинцев — одна из тех, где на стыке корня, суффикса и ударения возникает сразу несколько версий происхождения, и каждая по-своему логична. Разберёмся по порядку.

Словообразовательная модель здесь прозрачна: основа Карайчин- плюс типичный русский суффикс -ев (в варианте -цев, который возник из притяжательного суффикса -ов/-ев после основы на -ц). Фактически перед нами фамилия, образованная от прозвища или отчества Карайчинец (или Карайчин). Суффикс -ец в русских фамилиях часто указывал на принадлежность к определённой местности или группе людей: ср. Ростовец, Муромец, Казанец. Значит, Карайчинец — это человек, связанный с местом или явлением, которое называлось Карайча или Карайчи.

Самая прямая версия — связь с тюркским словом «карай» (черный, смуглый, а также в переносном смысле — простой, незнатный). В русских говорах и документах XVI–XVII веков нередко встречаются прозвища Карай, Караич, Карайка. Они могли относиться к человеку со смуглой кожей, темными волосами или к тому, кто носил чёрную одежду. Если добавить к такому прозвищу суффикс -ин (Карайчин — «сын Карая»), а потом ещё -ец, получится «сын Карайчина» или «выходец из рода Карайчиных». Фамилия Карайчинцев — это уже форма множественного числа или патроним в значении «из семьи Карайчинцевых».

Есть и менее очевидный, но географический вариант. В некоторых регионах бывшего Российского государства существовали селения с основой «Карай» — например, Карай-Салтыки в Тамбовской губернии или Карай в Пензенской области. Житель такого села мог получить прозвище Карайчинец («тот, кто из Карая»), а его потомки — фамилию Карайчинцевы. Учитывая, что суффикс -ец активно использовался именно для обозначения выходцев из определённой местности, эта версия не менее правдоподобна, чем прозвищная.

Редкий суффикс -цев (а не привычное -ов или -ев) в сочетании с основой на -ин сразу выдает фамилию, сформировавшуюся, скорее всего, в северных или центральных великорусских говорах, где патронимы на -ин и -цев были особенно распространены. Фамилия не дворянская и не купеческая по типу — она из крестьянской или посадской среды, где прозвища и отчества закреплялись за родом стихийно, без книжной фиксации.

Однокоренные фамилии — Караев, Карайкин, Карайчев, Карайчиков — встречаются в разных губерниях, но Карайчинцев стоит особняком: он указывает не просто на предка Карая, а на то, что предок был «карайчинцем», то есть человеком из конкретного места или рода, что делает фамилию более узкой и локальной.