Фамилия Карлинова образована от мужского варианта Карлинов. В основе лежит имя или прозвище Карлин, а оно, скорее всего, восходит к крестильному имени Карл. В России это имя никогда не было распространённым, но встречалось у обрусевших немцев, а также у представителей дворянства, которые давали детям европейские имена. Уменьшительная форма Карля, Карлин — обычное русское народное переоформление имени. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» фамилии на -ин, образованные от имён на -а, -я, — одна из самых древних и массовых моделей, и Карлинов сюда вписывается идеально.

Однако есть и другая версия, не менее вероятная. Карлин могло быть прозвищем, а не производным от имени. В южнорусских и украинских говорах «карла» или «карлик» — человек маленького роста. Суффикс -ин в этом случае указывает на принадлежность: «сын Карли» (то есть человека, которого прозвали Карлой). Подобная модель дала фамилии Малинин, Косолапов, Горбунов. Склоняемся к этой версии по двум причинам: во-первых, прозвища по внешним признакам давали гораздо чаще, чем давали редкое имя Карл; во-вторых, географически фамилия Карлиновы встречаются в основном в Поволжье и центральных областях России, где имя Карл было редкостью даже среди помещиков.

Суффикс -ов в мужском варианте (Карлинов) — стандартный патронимический суффикс, указывающий на происхождение от отца по имени или прозвищу Карлин. Женская форма Карлинова — это притяжательное прилагательное, перешедшее в фамилию: «жена или дочь Карлинова». Таким образом, первый носитель фамилии, скорее всего, был сыном или внуком человека, которого окружающие звали Карлей — низкорослого, коренастого мужика, а не потомком европейского монарха.

С точки зрения социальной, фамилия не указывает на дворянское происхождение. Встречается она в основном у крестьян и мещан. В документах XVIII–XIX веков Карлиновы фиксируются в Симбирской, Саратовской и Тамбовской губерниях. Если ваши предки оттуда, то, скорее всего, они были государственными крестьянами или однодворцами — людьми, которые несли сторожевую службу на южных рубежах.