Фамилия Картамцев образована от прозвища или нецерковного имени Картамыш. Основа здесь — тюркское слово «карта» (старый) с аффиксом «-мыш», который в тюркских языках часто участвует в образовании имён и прозвищ. Буквально Картамыш — «старичок», «почтенный старец». Такие имена давали не столько по возрасту, сколько по уму и степенности, иногда — как оберег: чтобы ребёнок дожил до глубокой старости.

Суффикс «-ев» указывает на типичную русскую патронимическую модель: Картамцев — сын Картамыша. В русской среде тюркское «ы» закономерно перешло в «и», отсюда форма «Картамиш», а затем, с утратой конечного гласного в бытовой речи, возник вариант Картамцев. Фамилия закрепилась в той форме, в которой её записал писарь или в которой её произносили в конкретной местности.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и поволжским областям — территориям, где было активно татаро-монгольское влияние и где оседали служилые татары, переходившие на русскую службу. Картамышами могли называть людей с восточными корнями, а их потомки, обрусев, получали фамилию на «-ев». Встречается и однокоренная фамилия Картамышев — она образована от той же основы, но с другим суффиксом, что типично для разных ветвей одного рода.

В писцовых книгах XVI–XVII веков можно найти упоминания людей с именем Картамыш среди детей боярских и казаков. Это говорит о том, что предки Картамцевых не были крепостными: они принадлежали к служилому сословию, несли сторожевую или военную службу на южных рубежах Русского государства. Позже часть рода могла перейти в однодворцы или государственные крестьяне.

Таким образом, фамилия Картамцев — не про «карту» и не про «картон», а про тюркское прозвище со значением «старый, уважаемый человек». Носитель этой фамилии может с высокой вероятностью вести род от служилого человека татарского происхождения, обрусевшего несколько столетий назад.