Фамилия Карменова — редкий случай, когда женская форма (на -а) закрепилась как основная, но по модели образования она ничем не отличается от мужской Карменов. Основа здесь — Кармен. В русской ономастике это имя почти всегда отсылает к испанскому женскому имени Кармен, которое стало широко известно в России благодаря опере Бизе. Но как мужское прозвище или фамилия оно выглядит неожиданно, и это заставляет искать другое объяснение.

Вероятнее всего, фамилия образована от тюркского мужского имени Кармен (или Карман). В татарском, башкирском и казахском языках есть имя Карман, которое восходит к древнетюркскому «кар» — снег, или к «кары» — уважаемый, старейшина. Встречается и вариант Кармен, особенно у народов Поволжья и Северного Кавказа. Суффикс -ов/-ев типичен для русской фамильной модели, которую принимали нерусские народы при оформлении фамилий в XIX — начале XX века. Так что предок носителя фамилии мог быть татарином, башкиром или, скажем, осетином по имени Кармен.

Вторая версия, менее вероятная, но возможная: фамилия могла возникнуть от прозвища Кармен, данного человеку за любовь к опере или за смуглую внешность, которую в народе связывали с «цыганщиной» (образ Кармен из оперы цыганский). Однако такие прозвища редко становились фамилиями в крестьянской среде, скорее в мещанской или купеческой, и обычно в городах.

Географически фамилия Карменова встречается в основном в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской области и на Северном Кавказе. Это подтверждает тюркскую версию происхождения. Если копнуть глубже, можно найти однокоренные фамилии — Карманов, Карменов (с ударением на первый слог), которые бытуют в тех же регионах и явно связаны с именем Карман. Сравнение с ними показывает, что Карменова — не оперная случайность, а закономерный вариант адаптации тюркского имени в русской фамильной системе.