Фамилия Каримсакова — редкий случай, когда в одной основе соединились арабское личное имя и тюркский социальный термин. Её ядро — составное имя Каримса́к, которое бытовало у татар, башкир и части казахов.

Первая часть, Карим, восходит к арабскому Карим (كريم) — «щедрый», «благородный», «великодушный». Это одно из имён Аллаха, а в мусульманской традиции — распространённое личное имя. Вторая часть, -сак, — тюркский компонент, который в имясложении обычно означал «крепкий», «сильный», «здоровый» (ср. татарское сак — «крепкий», «целый»). Таким образом, Каримсак — это «щедрый и крепкий» или «благородный силач», что характерно для двухосновных имён-оберегов у тюркских народов.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Каримсак прибавили суффикс -ов, а затем — типичный женский суффикс -а. Изначально фамилия звучала как Каримсаков, а Каримсакова — её женская форма, которая закрепилась в документах как неизменяемая фамилия для женщин. Такая модель — мужская на -ов, женская на -а — характерна для русских фамилий тюркского происхождения, которые массово фиксировались в метриках и переписях XIX–XX веков.

Географически фамилия Каримсаковы (и Каримсакова) встречается прежде всего в Татарстане, Башкортостане и Оренбургской области. Это зона расселения казанских татар и башкир, где были распространены подобные составные имена. Встречаемость фамилии крайне низкая: по открытым данным, носителей — не более нескольких сотен человек, в основном в России и странах СНГ.

В словообразовательном плане фамилия интересна тем, что суффикс -сак здесь не является типичным русским патронимическим суффиксом (как -ов или -ин), а входит в состав самого имени. Это отличает её от фамилий вроде Каримов или Каримуллин, где основа односложная. Каримсакова — пример того, как тюркское имя-композит попало в русскую фамильную систему почти без изменений, лишь с добавлением русского окончания.