Фамилия Карламашева, скорее всего, образована от названия местности Карламаш. Предположительно топоним Карламаш восходит к двум кавказским корням: «кхер-» («камень») и «лама-» («гора»). То есть Карламаш — «каменная гора». Такая модель, когда прозвище или имя человека совпадало с названием места, где он жил или откуда был родом, — распространённый способ образования фамилий на Кавказе и в прилегающих регионах.

У адыгов встречаются схожие по структуре имена: Калашау («городской парень»), Хагур («худой, тощий»), Учужук («сын ставшего на ноги»), Гучешау («сын кузнеца»). Они показывают, что личное имя могло быть описательным, указывать на происхождение, род занятий или внешность. Карламаш, вероятно, относилось к той же традиции — человек получал прозвище по месту, а со временем оно закрепилось как фамильное.

Фамилия оформлена по русской модели с суффиксом -ев (вариант -ов после мягких и шипящих основ). Основа Карламаш- плюс суффикс принадлежности — так обозначали потомка человека по имени или прозвищу Карламаш. Форма Карламашева — женская; мужской вариант — Карламашев.

Процесс формирования фамилий был длительным, и точно определить, когда и где именно возник род Карламашевых, можно только на основании серьёзных генеалогических исследований. Но по структуре фамилия указывает на кавказские корни и на то, что предок носителя носил прозвище, связанное с каменистой горой или местностью с таким названием.