Фамилия Каргальсков — редкий случай, когда географическое название перешло в фамилию не напрямую, а через прозвище, образованное с помощью не самого частого суффикса. Основа здесь — «Каргальск». Скорее всего, это искажённое или диалектное название города или станицы, например, Каргала (нынешний Оренбург) или Каргалы (селения в Башкирии и Татарстане). В русской ономастике известна фамилия Каргалов, оттуда же идёт и Каргальсков.

Ключевой элемент — суффикс -ск-, который обычно указывает на принадлежность к местности (как «рязанский» или «тверской»). Но в фамилии он стоит не в конце, а перед родовым суффиксом -ов. Такая модель характерна для прозвищ, данных человеку по месту, откуда он приехал или где служил: «Каргальский» — то есть выходец из Каргальска. А окончание -ов превратило это прозвище в фамилию: «чей? — Каргальского сын» → Каргальсков. То есть предок носителя фамилии был не просто жителем, а, вероятно, переселенцем или служилым человеком, которого записали по месту прежнего жительства.

Версия о том, что фамилия произошла от тюркского корня «карга» (ворона, чёрный) или от имени Каргалы (тоже тюркского), менее убедительна: суффикс -ск- в русских фамилиях редко присоединяется напрямую к иноязычной основе без географической привязки. Скорее, тюркское название поселения уже дало русское прозвище, а затем фамилию.

Социально фамилия не аристократическая, а крестьянская или казачья. Суффикс -ов встречается у всех сословий, но именно такая модель — с -ск- и -ов — чаще фиксировалась у однодворцев, государственных крестьян и казаков южных губерний. Встречаемость фамилии низкая, что подтверждает её локальное происхождение: возможно, от одной семьи, переселившейся из конкретного места.

В написании обращает на себя внимание окончание -ов, а не -ев: это значит, что основа прозвища оканчивалась на твёрдый согласный (Каргальск), что типично для топонимов. Если бы основа была на мягкий или шипящий, мы бы видели Каргальскев.