Фамилия Картаненкова — редкий пример отчества второго порядка, где суффикс указывает на трёхступенчатую родословную. Если разобрать цепочку, то основатель рода носил прозвище Картан, его сын стал Картаненко (суффикс -енко типичен для украинской и южнорусской традиции и означает «маленький» или «сын»), а уже внук или правнук получил фамилию Картаненков — то есть «сын Картаненко». Форма Картаненкова — это женский или притяжательный вариант, указывающий на принадлежность к этому роду.

Прозвище Картан восходит к нарицательному «картан» — названию осадного орудия, короткой пушки. В русский язык слово попало через польское kartan, а в России такие орудия появились в эпоху Петра I, когда артиллерия активно перевооружалась. Скорее всего, прозвище дали человеку по профессии: либо военному, который обслуживал картаны, либо мастеру-литейщику, который их отливал. В отличие от многих фамилий, образованных от мирных ремёсел (кузнец, плотник), эта несёт отчётливый военный отпечаток.

Географически фамилия встречается редко, и её украинский суффикс -енко в основе указывает, что корни семьи, вероятно, лежат на юге России или в Малороссии, откуда носители могли переселиться в центральные губернии. Сама фамилия не получила широкого распространения, что делает её ценной для генеалогии: каждый носитель хранит связь с конкретным предком-артиллеристом или оружейником петровской эпохи.