Фамилия Картапова — женская форма, а её мужской вариант, Картапов, образован по простой и распространённой модели: от прозвища или мирского имени с помощью притяжательного суффикса -ов. Это значит, что родоначальника фамилии звали Картап, и его потомки стали Картаповыми. Вопрос в том, что скрывалось за этим прозвищем.

Самая вероятная версия связывает основу с диалектным словом «картавый» — тот, кто не выговаривает звуки «р» или «л». В русских говорах «картавым» называли не только человека с дефектом речи, но иногда и того, кто говорил невнятно, быстро или «по-чудному». Прозвище Картапый или Картап могло закрепиться за человеком с такой речевой особенностью. Суффикс -ап встречается в русских прозвищах нечасто, он придаёт слову оттенок простонародной, даже грубоватой характеристики — как в словах «губастый», «лопоухий». Картап — это «картавый» в той же словообразовательной модели.

Есть и более редкая, но не менее интересная гипотеза: связь с тюркскими языками. В некоторых тюркских наречиях слово «карта» означает «старый», «пожилой», а «картап» могло быть уважительным прозвищем старейшины или опытного человека. Учитывая, что фамилия встречается в Поволжье и на Урале — регионах долгого русского и тюркского соседства, — эта версия тоже имеет право на существование. Однако русская диалектная основа выглядит убедительнее: слово «картавый» и его производные широко зафиксированы в северных и центральных говорах.

Фамилия Картапов не относится к числу дворянских или столбовых — её носителями в основном были крестьяне и мещане. В документах XVIII–XIX веков Картаповы встречаются в Симбирской, Казанской и Вятской губерниях. География подсказывает, что фамилия могла возникнуть в среде, где «картавость» была заметной бытовой приметой, по которой и дали прозвище. В современной России фамилия редкая, но не исчезнувшая — её можно встретить как в центральных областях, так и в Сибири, куда переселялись крестьяне.