Фамилия Карнаухова происходит от прозвища Карнаух. Его давали человеку с отрезанным или изуродованным ухом. В основе лежит глагол «карнать» — «обрезать, обстригать» — и существительное «ухо». Потомок человека с таким прозвищем со временем получил фамилию Карнаухова. Происхождение украинское, что подтверждается словообразовательной моделью: основа «Карнаух» плюс типичный восточнославянский суффикс -ов, который в женском роде даёт -ова. В украинской ономастике этот суффикс так же распространён, как и в русской, поэтому фамилия бытует в обеих культурах.

Интересно, что у фамилии есть «двойник» — Карнаухов. Разница только в окончании: -а/-о. В русском языке фамилии на -ов склоняются по мужскому роду (Карнаухов), а на -ова — по женскому (Карнаухова). Но в украинской традиции фамилии на -а могут быть и мужскими (Карнауха), а на -ова — женскими. В современной России фамилия Карнаухова встречается и у мужчин, и у женщин, но исторически она женская форма от Карнаухов.

Прозвище Карнаух не было редким в XVI–XVII веках. В словаре С. Б. Веселовского «Ономастикон» упоминаются люди с таким прозвищем, что указывает на его реальное бытование в служилой и крестьянской среде. Шрамы на ушах могли быть следствием наказания, драки или несчастного случая — в те времена это была заметная примета, которая легко превращалась в уличное прозвище, а затем и в фамилию.