Фамилия Кармышаков — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а, скорее всего, прозвище, связанное с тюркским языком. В ней отчётливо видна модель, типичная для Поволжья и Урала: тюркский корень + русский фамильный суффикс -ов. Ударение, судя по произношению, падает на последний слог — Кармышако́в.

Корень «кармыш» (или «кармаш») в тюркских наречиях имеет два основных значения. Первое — «смесь», «мешанина», от глагола «кармаштыру» — перемешивать. Второе — «карман», заимствование из русского, но вошедшее в обиход в значении «кошелёк» или «мешочек для денег». Прозвище Кармыш могли дать человеку, который занимался смешиванием товаров (например, скупщик и перепродавец разного зерна или тканей), либо, по более бытовой версии, тому, кто всегда носил при себе заметный кошелёк или торговал кошельками.

Суффикс -ак в слове «Кармышак» — уменьшительный или пренебрежительный, характерный для тюркских языков. То есть Кармышак — это «маленький Кармыш» или «Кармыш-сын». Русская фамилия образовалась путём прибавления стандартного патронимического суффикса -ов: буквально «сын Кармышака».

Географически фамилия тяготеет к Татарстану, Башкортостану и Оренбургской области — регионам, где веками жили рядом русские и тюркские народы. В дореволюционных метрических книгах Кармышаковы встречаются среди государственных крестьян и мещан. Дворянской ветви у этой фамилии нет: она однозначно крестьянско-мещанская, что подтверждается и отсутствием в родословных книгах.

Родственными по корню можно считать фамилии Кармашев, Кармашов, Кармышев. Отличие Кармышаковых — в дополнительном суффиксе -ак, который делает фамилию более конкретной: она указывает не просто на «человека по прозвищу Кармыш», а на его прямого потомка. Это редкая деталь, которая выдаёт в фамилии не случайное, а продуманное прозвище, переданное через поколение.