Фамилия Карбышев — одна из тех, где за привычным русским окончанием кроется тюркская основа. Вопреки возможной догадке, её корень не связан с рыбой карп или каким-либо ремеслом. В основе лежит мирское имя Карбыш, которое в древнерусской традиции давали ребёнку, чтобы защитить его или передать ему качества животного. Само слово «карбыш» происходит из тюркских языков, где karbyš означает «хомяк» — полевого зверька с характерными защёчными мешками.

Выбор такого необычного прозвища объясняется дохристианскими верованиями: называя ребёнка Карбышем, родители как бы «прятали» его от злых сил или надеялись, что он унаследует от животного хозяйственность, запасливость и силу. Позже, когда на Руси закрепились фамилии, имя Карбыш превратилось в фамилию Карбышев по стандартной модели: к основе на -ш добавился суффикс -ев (а не -ов, потому что в древности окончание -ш считалось мягким).

Фамилия эта — редкий случай, когда тюркское слово стало основой для чисто русского патронимического образования. Она относится к тому же типу, что и, например, Карташов или Кирдышев, где исходное прозвище звучало необычно для славянского уха, но прижилось в крестьянской среде. Географически фамилия чаще всего встречается в Поволжье и на Урале — регионах, где веками соседствовали славянские и тюркские народы.

О точном времени возникновения фамилии Карбышев говорить сложно: процесс закрепления фамилий у крестьян растянулся на несколько столетий и завершился лишь к XIX веку. Однако, несмотря на «животное» происхождение, сегодня эта фамилия ассоциируется прежде всего с героической фигурой генерала Дмитрия Карбышева, чья стойкость в плену стала символом мужества.