Фамилия Карнашников происходит от прозвища Карнашник, а оно, в свою очередь, — от слова «карна́ш». В русских говорах, особенно южных и западных, карнашем называли человека с оттопыренными, «лопухообразными» ушами. Слово это имеет тюркские корни (ср. татарское «колак» — ухо, или «карнак» — ушастый). Таким образом, прозвище давали по заметной внешней примете: обладателю больших или торчащих ушей. Суффикс -ник указывает на носителя признака: карнашник — тот, кто обладает карнашами.

Модель образования фамилии типична для русского Северо-Запада и Поволжья: сначала прозвище на -ник (Карнашник), затем фамилия на -ов. Такая цепочка нередко встречается в среде крестьянства и посадских людей, где прозвища были живыми и описательными. В отличие от фамилий на -ин, образованных от основ на -а/-я, вариант на -ов указывает на мужское прозвище с нулевым окончанием или на притяжательное значение («чей?» — Карнашников, то есть сын Карнашника).

Интересно, что фамилия редкая и не попала в массовые списки дворянских родов. Её носители — скорее всего, потомки крестьян или ремесленников из центральной России. Встречается она преимущественно в Тверской, Ярославской и Нижегородской областях, что совпадает с ареалом бытования слова «карнаш» в значении «ушастый». В других регионах, например, на Дону, «карнаш» могло означать «вислоухий заяц», что лишь подтверждает общую зооморфную или анатомическую природу прозвища.

Есть и альтернативная, менее вероятная версия: связь с диалектным «карнать» — обрезать, кроить. В этом случае Карнашник — портной или сапожник, занимающийся кройкой. Но она слабее, потому что суффикс -ник в значении деятеля (кроильщик) дал бы форму Карнальник или Карначник, а не Карнашник. К тому же прозвища по частям тела в русской ономастике встречаются гораздо чаще, чем по редким ремесленным терминам.