Фамилия Карпущенков — отчество второго порядка, то есть «внучий» патроним. Если отчество первого уровня (сын Карпущенко) указывало на прямого отца, то фамилия на -ов закрепилась уже за следующим поколением: Карпущенков — сын Карпущенко и внук человека по имени Карпущ. Суффикс -енк- в основе выдает украинское происхождение первоначальной формы: на территории Украины и юга России отчества на -енко были нормой, а при переходе в великорусскую среду их нередко «обрусели» добавлением фамильного суффикса -ов.

Само имя Карпущ — производная форма от крестильного имени Карп. В православных святцах это имя греческого происхождения: от «karpos» — «плод» или «приносить пользу». Однако параллельно в народной среде имя могли осмыслять и по-другому — связывая с названием рыбы карп. В дохристианской традиции такие «рыбные» имена (Карась, Ерш, Щука) давали как оберег: считалось, что, назвав ребенка Карпущ, родители «включают» его в природный мир и передают ему качества этой рыбы — живучесть, плодовитость, способность адаптироваться. Эта версия менее вероятна с точки зрения церковного канона, но вполне возможна в бытовой, неофициальной среде.

Модель образования фамилии типична для восточнославянской ономастики: усеченная основа имени (Карп → Карпущ) + суффикс -енк- (указывает на «малого» или потомка) + фамильный суффикс -ов. Похожим образом возникли фамилии Карпущенко, Карпушин, Карпухин — все они восходят к одному корню, но расходятся в суффиксальных вариантах. Карпущенков среди них стоит особняком: двойной суффикс встречается реже, чем простые формы, и говорит о том, что носители фамилии прошли через несколько этапов именования — от личного прозвища к отчеству и только потом к наследственной фамилии.

Точное место и время появления фамилии не установлены: процесс закрепления фамилий у крестьян и мещан растянулся на несколько столетий (в основном XVII–XIX века). Но по косвенным признакам — украинский суффикс в основе и его последующая русификация — можно предположить, что корни семьи лежат в южнорусских или малороссийских губерниях, откуда ветвь переселилась в регионы, где требовалось «подогнать» фамилию под местную модель на -ов.