Фамилия Каргачев образована от прозвища или нецерковного имени Каргач. В русских говорах «каргач» — это, как правило, крупная хищная птица, например, ворон или коршун. У Даля «карга» — ворона, а в некоторых диалектах «каргач» означало «ястреб-тетеревятник». Прозвища по названиям птиц были широко распространены на Руси: они давались либо за внешнее сходство (сутулость, нос крючком), либо за особенности характера — зоркость, агрессивность, крикливость. Человек, получивший такое прозвище, мог быть проницательным, драчливым или просто обладать крупным носом.

Фамилию сформировал суффикс -ев, который присоединяется к основам на мягкий согласный или шипящий. Каргач → Каргачев — «сын Каргача». По этой же модели образованы Соколов, Воробьев, Ястребов, но основа «каргач» встречается реже, чем общеупотребительные названия птиц, что делает фамилию заметной среди «птичьего» ряда. Интересно, что в некоторых южнорусских говорах «каргач» могло означать и «скупой, жадный человек» — в таком случае прозвище указывало на черту характера, а не на внешность.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным областям России. В документах XVII–XVIII веков можно встретить крестьян и однодворцев с этой фамилией в Тульской, Рязанской и Курской губерниях. В отличие от фамилий на -ин (Каргин, Каргашин), которые образованы от женской основы, Каргачев — типично «сыновий» вариант, указывающий на мужское прозвище предка.

Не стоит путать фамилию с тюркскими корнями: «карга» в тюркских языках тоже значит «ворона», но в русской среде прозвище Каргач осмыслялось именно как русское диалектное слово. Фамилия не имеет отношения к слову «карга» в значении «старуха» — это разные омонимы, и в основе Каргачева лежит мужское прозвище.