Фамилия Карнелито — редкий случай в русском ономастиконе. Она не вписывается в типичные модели русских фамилий: нет суффиксов -ов, -ин, -ский, нет окончания на -ой или -ий. Это указывает на её иностранное происхождение, скорее всего, итальянское или испанское.

В основе фамилии лежит имя Карнелито — уменьшительно-ласкательная форма от итальянского имени Карнелио (Cornelio) или испанского Карнелио. Корень восходит к латинскому «cornu» — рог, или к римскому родовому имени Cornelius (Корнелий). Суффикс -ито в романских языках (особенно в итальянском и испанском) — типичный уменьшительный, передающий значение «маленький», «младший» или просто нежный оттенок. Таким образом, Карнелито можно перевести как «маленький Корнелий» или «Корнелий-младший».

Как фамилия она могла закрепиться в России двумя путями. Первый — через потомков итальянских архитекторов, художников или музыкантов, работавших в Российской империи в XVIII–XIX веках. Второй — через испанских или итальянских эмигрантов, осевших в южных регионах страны (Новороссия, Крым) или в крупных городах. В дворянских родословных книгах эта фамилия не встречается — скорее всего, её носили люди творческих профессий или ремесленники, сохранившие родовое прозвище.

Интересно, что фамилия Карнелито почти не подверглась русификации: не добавила окончания -ов/-ев, не сменила ударение. Это говорит о том, что носители долго сохраняли культурную связь с языком предков или фамилия была зафиксирована в документах уже в иностранном написании. Встречается она крайне редко, в основном в южных областях России и на Северном Кавказе, где исторически были итальянские и греческие диаспоры.