Фамилия Карталяну — яркий пример того, как географическое название становится родовым именем. Её основа — топоним «Картал» или «Карталы». С высокой вероятностью, речь идёт о румынском или молдавском селе Картал (Cartal) на левом берегу Дуная, в Одесской области Украины, или о городе Карталы в Челябинской области России. Однако для фамилии с суффиксом «-яну» версия с Карталом в Причерноморье выглядит намного убедительнее.

Суффикс «-яну» (или «-ану») — один из самых распространённых в молдавской и румынской ономастике. Он выполняет ту же роль, что русские «-ов» или «-ин»: указывает на принадлежность. Карталяну — буквально «картальский», то есть выходец из села Картал. Такая модель образования фамилий была особенно активна в XIX веке, когда крестьяне, переселяясь или получая паспорта, записывались по месту прежнего жительства. Предок носителя фамилии, скорее всего, был крестьянином или ремесленником, который перебрался из Картала в другой регион, и за ним закрепилось прозвище «Карталяну».

Менее вероятная, но допустимая версия связывает фамилию с тюркским словом «картал» (орёл). В этом случае Карталяну могло быть прозвищем человека, которого сравнивали с орлом — за зоркость, гордый нрав или внешность. Однако суффикс «-яну» в румынском языке редко присоединяется напрямую к нарицательным существительным тюркского происхождения, чтобы образовать фамилию такого типа. Обычно так образуют именно «географические» фамилии. Поэтому версия с топонимом — основная.

В написании фамилии встречаются варианты: «Карталяну» и «Кэртэляну» (при передаче румынского звука «ă»). В русском языке закрепилось написание через «а», что не меняет корневого смысла. Фамилия редкая и, помимо Молдовы и Украины, встречается среди потомков переселенцев в Румынии и диаспоре. Она не принадлежала дворянству или духовенству, а отражает крестьянские корни и привязку к конкретному месту на карте.