Фамилия Каргаев образована от имени или прозвища Каргай. У сибирских татар словом «каргай» называли месяц вороны, который примерно совпадал с апрелем. Скорее всего, так могли назвать мальчика, родившегося в этот период. Имя давали по календарному циклу — распространённая практика у тюркских народов. Фамилия, таким образом, указывает на время рождения родоначальника, а не на его занятие или внешность.

В основе лежит тюркское слово «карга» — ворона. Суффикс -ай (Каргай) — уменьшительно-ласкательный или указательный. Фамилию образовали по русской модели: к основе Каргай добавили патронимический суффикс -ев, означающий «сын Каргая». Так фамилия вписалась в русскую ономастику, сохранив восточный корень.

Есть и топонимическая версия. В писцовой книге Алатырского уезда за 1624–1626 годы упоминается деревня Карга. Она возникла в начале XVII века: поселение узаконили царским распоряжением от 1618 года, а поместья там давали за заслуги в бою с ногайцами в 1612 году. Есть основания считать, что деревня появилась ещё раньше, в 1580–1590-х годах. Основатель рода Каргаевых мог быть выходцем из этого селения или его владельцем.

Фамилия Каргаев относится к числу древнейших восточных фамилий, которые вошли в русскую среду через выходцев из Золотой Орды, печенегов или половцев. Корни уходят в XV–XVII века. Многие дворянские роды в России имели нерусское происхождение, и фамилия Каргаев — один из таких примеров. Она показывает, как тюркское имя или географическое название превратилось в русскую родовую фамилию, сохранив связь с восточной культурой и историей.

Словообразовательная модель простая: основа Каргай плюс суффикс -ев. Это типичный русский патроним, но с нерусской основой. Однокоренные фамилии — Каргин, Карганов, Каргаполов — имеют разные суффиксы и, возможно, разные источники происхождения, но общий корень «карга» их объединяет.