Фамилия Картатян — армянская, и её разумнее всего разбирать в рамках армянского ономастикона, а не русского. Основа здесь — «Картат», а суффикс «-ян» — один из самых распространённых патронимических формантов в армянском языке, указывающий на происхождение от предка с таким именем или прозвищем (аналог русского «-ов»/«-ев» или «-ин»).

Сам корень «Картат» — неочевидный. В армянском языке слово «картат» (գարդատ) не имеет ходового лексического значения как имя нарицательное. Это говорит о том, что фамилия, скорее всего, восходит к прозвищу или топониму. Наиболее вероятная версия — связь с названием населённого пункта или местности. В Западной Армении (исторические области, ныне в Турции) существовало село Картат (вариант написания — Гартат). Житель этого села или выходец оттуда получал прозвище Картатеци, а его потомки, уже в Российской империи, оформили фамилию по стандартной модели — с суффиксом «-ян», то есть «Картатян» — «из рода того, кто из Картата».

Менее вероятная, но не исключённая версия — связь с диалектным армянским словом, обозначающим род занятий или свойство характера. Однако без документальных свидетельств о конкретном значении в том или ином говоре эта гипотеза остаётся догадкой.

В русском контексте фамилия появилась в результате миграций армянского населения в XIX–XX веках, в основном из Западной Армении и Нагорного Карабаха. Встречаемость фамилии невысокая, что типично для фамилий, привязанных к конкретному селу или роду, а не к массовому ремеслу. Носители фамилии Картатян — это, по всей видимости, потомки выходцев из одного определённого места, и фамилия выполняет роль не просто родового имени, а географического маркера, указывающего на малую родину предков.