Фамилия Карпачов — один из тех случаев, когда географическая привязка оказывается сильнее, чем личное имя или прозвище. В отличие от большинства русских фамилий на -ов, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров) или профессий (Кузнецов), основа «Карпач» почти наверняка отсылает к Карпатам. Предка, получившего такое прозвище, могли называть «карпачом» — то есть выходцем из Карпатского региона, украинских или польских земель. В центральной России и на севере такое прозвище чётко выделяло пришлого человека, «западника», что и закрепилось в фамилии.

Модель образования стандартная для восточнославянских фамилий: суффикс -ов присоединяется к основе, отвечая на вопрос «чей?» — сын Карпача. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на последний слог: Карпачо́в, что типично для многих фамилий на -ов с односложной или двусложной основой. Вариант с ударением на второй слог — Ка́рпачов — встречается реже и может указывать на южнорусское или украинское произношение.

Существует и менее вероятная, но возможная версия: связь с диалектным словом «карпач» — так в некоторых говорах называли горбуна или человека с искривлённой спиной. Однако эта гипотеза слабая: слово не фиксируется в авторитетных диалектных словарях как общеупотребительное, а основное значение прочно ассоциируется с географией. В ономастических работах, например у Б. Унбегауна, фамилии с корнем «карп-» обычно выводят либо от имени Карп, либо от географических названий; вариант Карпачов стоит особняком именно из-за суффикса -ач, который часто образует прозвища по месту жительства (ср. Тамбовцев, Полтавец).

Фамилия редкая, не входит в сотни самых распространённых, но встречается в южных областях России — в Ростовской, Волгоградской областях, а также в Краснодарском крае. Это косвенно подтверждает версию о миграции: предки могли двигаться с запада на восток, оседая на южных рубежах. Встречается и белорусский вариант — Карпачоў, с твёрдым окончанием, что характерно для местной фонетики.

Социальный состав носителей, судя по архивным данным XIX века, — преимущественно крестьяне и мещане. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. Фамилия не имеет отношения к итальянскому художнику Витторе Карпаччо — это случайное внешнее созвучие, не связанное ни с языком, ни с историей.