Фамилия Карманаева — женская форма от Карманаев, и её разумнее всего разбирать, отталкиваясь от прозвища или мирского имени Карманай. В русской ономастике суффикс -аев — это вариант -ев после гласной или йота, то есть фамилия образована по стандартной притяжательной модели: «чей?» — Карманаев, то есть сын или потомок человека по прозвищу Карманай.

Что такое «карманай»? Самая прямая и правдоподобная версия — от тюркского слова «карман» в значении «кошель, мошна, мешочек для денег». В тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) «карман» означает именно карман или кисет. Суффикс -ай в прозвищах часто придаёт уменьшительно-ласкательный или шутливый оттенок, либо просто оформляет имя. Соответственно, Карманай — это человек, которого прозвали за любовь к деньгам, за запасливость, за умение копить, а может, за особую приметную мошну или кошель. В русской среде такое прозвище могли дать купцу, ростовщику или просто бережливому хозяину. Поскольку фамилия имеет тюркскую основу, её носители, скорее всего, происходят из регионов Поволжья, Приуралья или из тех мест, где было плотное русско-татарское взаимодействие.

Менее вероятная, но возможная версия — от диалектного русского слова «карман» в значении «яма, углубление» (в некоторых говорах так называли промоину или овраг). Тогда Карманай — человек, живший у такого оврага. Но эта версия слабее: для оврага скорее дали бы прозвище Карман, а не Карманай, да и суффикс -ай для русских прозвищ нехарактерен, зато типичен для тюркских имён.

Стоит обратить внимание, что фамилия не «Карманов», а именно «Карманаев». Это указывает на то, что основа — не просто «карман», а более сложная форма с аффиксом -ай. Такие фамилии встречаются реже, чем Кармановы, и чётко маркируют тюркское происхождение прозвища. Встречается фамилия и в написании «Кармонаев», что может быть следствием аканья или описки, но исходная форма — через «а».

В словаре тюркских фамилий эту модель нередко связывают с прозвищами, данными по имущественному положению. Так что предки Карманаевых, вероятно, были людьми небедными, умевшими обращаться с деньгами, или получили прозвище с оттенком иронии — «карман» как символ достатка.