Фамилия Каргальцевы — пример того, как географическое название становится родовым именем. Она образована от прозвища Каргалец, которое давали человеку, связанному с местностью Каргала. Речь идет не об одном конкретном месте: несколько топонимов с таким названием разбросаны по карте бывшего СССР. Самый известный — Каргала, район в окрестностях Алма-Аты (Казахстан), но есть река Каргала в Оренбургской области и села с похожими названиями в разных регионах.

Прозвище Каргалец могло получить несколько типов людей. Первый и самый очевидный — выходец из тех мест, переселенец или торговец, часто наведывавшийся в те края. Второй вариант — человек, внешне или по поведению напоминавший жителей тех земель (например, смуглый, черноволосый, носивший одежду определенного покроя). Третий, менее вероятный, — военный или служилый, участвовавший в походах в те края и получивший прозвище по месту службы.

Модель образования фамилии стандартна для русского ономастикона: основа «Каргалец» + патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного «ц»). Фамилия означает «сын Каргальца» или «потомок того, кого звали Каргалец». Суффикс -ев указывает на то, что прозвище отца закрепилось за его детьми как постоянное семейное имя.

В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) разбирается похожая модель: фамилии на -цев/-цов, образованные от прозвищ на -ец. Каргальцевы попадают именно в эту группу — прозвище на -ец (Каргалец) дало фамилию на -цев.

География фамилии неравномерна. Встречается она преимущественно в Поволжье и на Урале — регионах, исторически связанных с торговыми путями в Среднюю Азию и Казахстан. Это косвенно подтверждает версию о происхождении от топонима Каргала (Оренбуржье или Казахстан).

О точном времени возникновения фамилии судить трудно. Процесс закрепления фамилий у разных сословий растянулся на несколько столетий. Каргальцевы могли оформиться как фамилия и в XVI веке (у служилых людей, получавших прозвища по местам службы), и в XVIII–XIX (у крестьян и мещан после реформ). Без генеалогического исследования конкретной ветви определить это невозможно.