Фамилия Карсетов — редкий случай, когда прозвище могло перейти в фамилию почти без изменений, минуя типичные уменьшительные формы. В её основе лежит слово «карсет» — так в южных и западных говорах называли корсет, то есть жёсткую стягивающую одежду для талии. Исходное слово заимствовано из французского corset через польское посредство, где gorset или korset дало на русской почве вариант с «а».

Фамилия образована по самой распространённой модели — с патронимическим суффиксом -ов. Это значит, что Карсетов — буквально «сын Карсета», где «Карсет» — уличное прозвище или, реже, неканоническое имя. Такие прозвища давали по характерной одежде: либо человек постоянно носил корсет (например, щеголь или военный, подтягивавший фигуру), либо, наоборот, занимался их изготовлением — портной-корсетник. В XIX веке в южнорусских губерниях, особенно в Черноземье и на Кубани, слово «карсет» было в ходу, и фамилия встречается именно там.

Словообразовательный нюанс: суффикс -ов указывает на то, что прозвище было полным, без уменьшительных суффиксов. Если бы предка звали Карсетка или Карсетя, вышло бы Карсеткин или Карсетин. Но форма Карсетов говорит о том, что прозвище закрепилось в «мужском», неласкательном виде — как дразнилка или профессиональное обозначение. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные случаи (например, Шубин, Тулупов) описаны как типичные для прозвищ по предмету одежды.

Сравнение с однокоренными фамилиями: Карсеев, Карсецкий, Карсетников. Последняя — самая прозрачная: она прямо указывает на ремесленника, шившего корсеты. Карсетов же мог получить прозвище не за профессию, а за манеру одеваться. Встречаются единичные носители фамилии в архивных записях XIX века по Воронежской и Тамбовской губерниям — там слово «карсет» фиксируется в местных говорах.

Есть и альтернативная, менее вероятная версия: от тюркского имени или прозвища. В тюркских языках «карсет» не имеет устойчивого значения, а сходные корни (например, «карсы» — «против») не дают убедительной параллели. Поэтому версия с корсетом — основная и надёжная.