Фамилия Карпековы образована по одной из самых распространённых в славянском мире моделей: с помощью суффикса принадлежности -ов. Этот суффикс присоединяли к основе, которая чаще всего была именем или прозвищем отца. В основе фамилии лежит имя Карпек — уменьшительная или обиходная форма крестильного имени Карп. Само имя Карп пришло на Русь из греческого языка: оно означает «плод», и в церковном календаре оно связано с апостолом от семидесяти Карпом, епископом Берии Фракийской.

Уменьшительные имена на -ек, вроде Карпек, были особенно употребительны в быту XV–XVII веков. Они заменяли полное имя в повседневном общении, а затем закреплялись за потомками уже в качестве фамильного прозвания. Так человек, которого в семье или в деревне звали Карпеком, дал начало роду Карпековых. Подобная модель образования фамилий — от усечённых или ласкательных форм имён — широко представлена в ономастике восточных, западных и южных славян, поэтому фамилия Карпеков является самобытным памятником славянской культуры.

Встречается и менее вероятная версия: что основа Карпек происходит не от имени, а от прозвища, связанного с рыбой карпом. Такие прозвища давали за сходство с рыбой (например, за медлительность или полноту), либо человек мог заниматься её ловлей или продажей. Однако эта гипотеза слабее: прозвища с суффиксом -ек в значении «маленький» или «сын» для названий рыб встречаются реже, чем для личных имён. Поэтому более правдоподобным остаётся происхождение от имени Карп.

Сословная принадлежность первых Карпековых могла быть разной: среди носителей фамилии встречались и крестьяне, и мещане, и служилые люди. Процесс формирования каждой отдельной фамилии был длительным и не всегда имел привязку только к одной местности, поэтому окончательно говорить о точном времени и месте происхождения фамилии Карпеков можно лишь на основании серьёзных генеалогических исследований. Но то, что она хранит память о предке по имени Карп (или с прозвищем Карпек) — несомненно.