Фамилия Картелишев — редкая и с трудом поддающаяся однозначной расшифровке. Сразу бросается в глаза её нетипичная основа. В отличие от массы фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров) или распространённых профессий (Кузнецов), корень «картел-» в русском языке встречается редко и почти всегда заимствован.

Самая вероятная версия связывает фамилию с итальянским словом «cartello» (картель) или французским «cartel». В европейских языках картель означал письменный вызов на дуэль, договор между воюющими сторонами, а позже — промышленное соглашение. Но в русскую ономастику слово попало не напрямую, а через прозвище. Картелем или Картелишем могли назвать человека, который любил писать прошения, жалобы или, наоборот, был известен как участник споров и тяжб. В бытовой речи XVIII–XIX веков «картель» иногда употребляли иронично — о сварливом, сутяжном человеке.

Суффикс «-ев» указывает на стандартную патронимическую модель: «чей?» — Картелишев, то есть сын или потомок Картелиша. Форма «Картелиш» могла возникнуть как вариант «Картель» с уменьшительным или уничижительным оттенком, характерным для южнорусских и украинских говоров. Встречается также написание «Картелишев» с двойным «л» — это следы поздней канцелярской записи, когда фамилию «облагораживали» под иностранное звучание.

Менее убедительна, но возможна связь с тюркским «карт» (старый) и «элиш» (действие, процесс). В этом случае фамилия могла означать «сын старца» или «потомок почтенного старца», но такое объяснение требует допущения, что носители фамилии жили в зоне активных тюрко-славянских контактов, например, на южных рубежах России.

География фамилии узкая. Картелишевы встречаются в основном в центральных и южных областях России, с заметным числом записей в Воронежской и Ростовской областях. В дореволюционных переписях эта фамилия почти не попадает в дворянские родословные книги — скорее всего, предки были однодворцами, казаками или государственными крестьянами.

Итог: фамилия Картелишев — это прозвище в основе (скорее всего, от «картель» в значении «спорщик» или «проситель»), перешедшее в отчество. Носитель такой фамилии мог быть грамотным человеком в крестьянской среде, писарем или человеком с неуживчивым характером.