Фамилия Картаненков — одна из тех, где за привычным звучанием скрывается неожиданная история. В её основе лежит прозвище Картан, а оно, в свою очередь, восходит к названию старинного орудия. Слово «картан» означало осадное оружие, разновидность короткоствольной пушки. В русский язык оно попало из польского (kartan — «короткая пушка») и получило хождение в эпоху Петра I, когда армия активно перевооружалась.

Скорее всего, прозвище Картан дали человеку, имевшему прямое отношение к артиллерии: либо военному, который заряжал или наводил такие орудия, либо мастеру, который их отливал. В те времена прозвища по роду занятий были обычным делом — так человека выделяли среди соседей, и имя легко закреплялось за ним и его детьми.

Фамилия Картаненков — отчество второго порядка. Сначала прозвище Картан перешло к сыну, которого в документах могли записать как Картаненко (украинская или южнорусская модель с суффиксом -енко, означающим «маленький», «сын»). А уже внук Картана получил окончание -ов, типичное для русских фамилий центральных и северных регионов. Таким образом, Картаненков — это буквально «внук Картана» или «сын Картаненко». Такая двойная ступень образования встречается нечасто и указывает на то, что фамилия складывалась постепенно, в несколько поколений.

Географически фамилия тяготеет к зоне контакта украинской и великорусской традиций: суффикс -енко выдает южное происхождение основы, а конечное -ов — последующую русификацию на территории современных Брянской, Курской или Белгородской областей. Встречается фамилия и в других регионах, но повсеместно остаётся редкой.