Фамилия Карпунюшкин — редкий пример того, как уменьшительная форма имени «обросла» сразу двумя суффиксами, редкими для русских фамилий. В её основе лежит имя Карпунюшка, которое образовано от канонического мужского имени Карп. Оно восходит к греческому «karpos» — «плод» или «приносить пользу». Имя Карп было распространено в православных святцах, поэтому основная версия происхождения фамилии — церковная.

Однако существует и вторая, менее вероятная гипотеза: имя Карпунюшка могли дать не по святцам, а по названию рыбы карп. В народной среде такие «рыбные» имена (Карась, Ёрш, Сом) встречались, но редко становились основой для фамилий с двойным суффиксом. Если принять эту версию, то родители, называя ребёнка Карпунюшкой, верили, что природа признает его своим и передаст ему полезные качества этой рыбы — живучесть и плодовитость.

Главная особенность фамилии — её словообразовательная громоздкость. Суффикс -юшк- (как в «Карпунюшка») — это ласкательный, а не фамильный. Обычно от таких форм фамилии не образовывали. Но здесь к основе добавили ещё и патронимический суффикс -ин, что дало редкую модель «имя + -юшк- + -ин». Сравните с однокоренными: Карпов, Карпухин, Карпушкин — все они короче и логичнее. Фамилия Карпунюшкин, скорее всего, возникла не в центральных губерниях, а на периферии, где крестьянские прозвища и имена фиксировались в документах так, как слышались на слух, без приведения к стандартной форме.

Географически фамилия встречается точечно, преимущественно на юге России и в Поволжье. В дореволюционных метрических книгах она почти не попадается, что указывает на её позднее оформление — скорее всего, в XIX веке. Таким образом, Карпунюшкин — это фамилия, которая сохранила не только имя предка, но и ту самую уменьшительную форму, в которой его называли в семье.