Фамилия Карталева — женская форма фамилии Карталев, и её происхождение напрямую связано с мужским вариантом. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Картал, а суффикс -ев указывает на принадлежность: «сын Картала» или «из рода Картала». Сама основа Картал — слово тюркского происхождения, и здесь возможны два основных толкования, причём одно из них почти наверняка отпадает.

Первое, самое очевидное: «картал» в ряде тюркских языков (например, в турецком, крымскотатарском) означает «орёл». Прозвище Картал могли дать человеку с острым зрением, гордым нравом или быстрому, как птица. Такие «птичьи» прозвища были распространены у народов, контактировавших с русскими, и позже переходили в фамилии.

Вторая, более спорная версия — связь с географическим названием. Есть топоним Карталы (город в Челябинской области) и река Карталы-Аят. Однако фамилия Карталев образована напрямую от личного имени или прозвища, а не от названия города (иначе была бы форма Карталинский или Карталов). Так что связь с топонимом если и есть, то опосредованная: человек мог получить прозвище Картал по месту жительства — «из Карталов», но это менее вероятно, чем прямая аналогия с орлом.

Фамилия встречается в основном в южнорусских регионах и Поволжье — в зоне активных контактов с тюркским населением. По модели образования она типична для фамилий, возникших в XVI–XVII веках, когда прозвища на -ал, -ул (Картал, Артал, Кутлу) обрастали русскими суффиксами -ев, -ов. Интересно, что в некоторых говорах слово «картал» могло означать не орла, а «коршун» или «стервятник» — тогда прозвище носило бы иную, более пренебрежительную окраску, но для фамилии это уже неважно: она закрепилась независимо от исходного смысла.

Таким образом, носитель фамилии Карталева с большой вероятностью ведёт род от человека, которого в тюркской среде прозвали Орлом, либо от переселенца из мест с похожим названием.