Фамилия Кареканов — редкий случай, когда тюркская основа соединилась с русским суффиксом, но не самым ходовым. Если бы фамилия оканчивалась на -ов (-ев) или -ин, её происхождение было бы прозрачнее. Но здесь суффикс -анов, который встречается реже и обычно указывает на патроним (отчество) от имени или прозвища на -ан. То есть Кареканов буквально значит «сын Карекана», а Карекан — личное имя или прозвище.

Самая вероятная основа — тюркское «кара» (чёрный) и «кан» (кровь, род, хан). В тюркских языках «каракан» может означать «чёрная кровь» (в переносном смысле — простолюдин, незнатный), либо «чёрный хан» (тёмный правитель, эпитет). В башкирском и татарском «каракан» — это ещё и название жука-чернотелки, но такое прозвище вряд ли стало бы основой фамилии — скорее, это совпадение. Более правдоподобно, что Карекан — вариант имени или прозвища Карахан, где «хан» через диалектное произношение превратилось в «кан». У татар и башкир имя Карахан встречалось, хоть и не было массовым.

Фамилия Кареканов могла возникнуть в среде поволжских татар, башкир или мишарей, принявших православие. В XIX веке такие фамилии нередко фиксировали у крещёных татар, когда к тюркскому имени добавляли русский суффикс. Географически фамилия тяготеет к Оренбуржью, Башкортостану, Татарстану — регионам, где тюркские имена органично входили в русскую антропонимию.

Другая версия, менее вероятная, связывает фамилию с калмыцким или монгольским «хар» (чёрный) и «хан» — но у калмыков фамилии обычно оформляются по-другому, с суффиксом -ов без промежуточного -ан. Поэтому тюркская версия остаётся основной.

В дореволюционных записях фамилия встречается единично, без массового распространения. Носители Карекановых — скорее всего, потомки крещёных татар или башкир, принявших фамилию по отцу. Сегодня фамилия редкая, но сохранилась в Поволжье и на Урале.