Фамилия Каргатызова — женская форма мужской фамилии Каргатызов. Сама мужская фамилия построена по стандартной русской модели: суффикс -ов присоединяется к основе прозвища или имени. Разберём, что стоит за основой «Каргатыз».

Корень здесь — тюркский. Слово «карга» в тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) означает «ворона». Вторая часть — «тыз» — может быть искажённым «тез» или «тиз», что переводится как «быстрый», «скорый». Таким образом, прозвище Каргатыз (или Каргатез) могло означать «быстрая ворона» или «вороноподобный, но проворный». Однако более вероятно, что «тыз» — это фонетический вариант слова «тиз» (ровный, гладкий) или даже «дыз» (колено), что даёт более сложные толкования — «воронье колено» или «воронья нога». В любом случае, прозвище описывало внешность или повадку человека: возможно, он был смугл, черноволос, сутул или обладал резкими, порывистыми движениями.

Модель образования фамилии типична для русского Поволжья и Приуралья, где тюркские прозвища легко встраивались в русскую фамильную систему через суффикс -ов. Носитель фамилии Каргатызов — потомок человека, которого в XVI–XVII веках прозвали Каргатызом. Скорее всего, это был крестьянин или служилый человек из татарской или башкирской среды, перешедший на русскую фамильную норму. В отличие от фамилий на -ин, образованных от основ на -а/-я, форма на -ов здесь указывает на то, что исходное прозвище воспринималось как мужское и твёрдое (на согласный).

Фамилия редкая, её географический центр, скорее всего, — юг Урала или Западная Сибирь. Встречаемость в современных базах данных крайне низкая, что говорит о локальном бытовании. Примечательно, что фамилия не получила широкого распространения и не породила вариантов с другими суффиксами (вроде Каргатызский или Каргатызин), что обычно для поздних или малочисленных родов.

Если искать параллели, то однокоренные фамилии — Каргаев, Каргалов, Каргашин — имеют ту же основу «карга», но с разными суффиксами. Каргатызов выделяется среди них именно вторым корнем, что делает её этимологически более «прозрачной» для тюрколога, но менее очевидной для носителя русского языка.