Фамилия Картелян — редкий случай, когда географический корень и необычный суффикс складываются в почти прозрачную, но неочевидную картину. Основа фамилии восходит к топониму Картель или Картела — так могли называть хутор, деревню или урочище. Такие названия встречаются в Прибалтике, в исторической Лифляндии и Курляндии (современные Латвия и Эстония), а также в западнорусских землях, бывших под влиянием немецкой и шведской администрации. Слово «картель» в европейских языках имеет несколько значений: от «хартия, договор» до «объединение промышленников», но в ономастике скорее всего работает как имя собственное для поселения.

Суффикс -ян указывает на армянское или, реже, румынское происхождение. В русской среде фамилии на -ян обычно привозные: их приносили переселенцы из Закавказья или Бессарабии. Однако в случае Картелян возможна и другая модель: суффикс мог присоединиться к основе в польской или украинской традиции, где -ян/-ан встречается как вариант фамильного окончания (ср. Грушевский, но Грушан). Но для польско-украинского ареала типичнее суффикс -ский, так что армянский след выглядит правдоподобнее.

Если исходить из армянской модели, фамилия образована от прозвища или имени Картел (возможно, искажённое Картир, Картун) с патронимическим суффиксом -ян, означающим «сын» или «принадлежащий к роду». В этом случае носитель фамилии — потомок человека по прозвищу Картел, которое могло означать либо ремесленника, связанного с изготовлением карт (игральных или географических), либо, что вероятнее, выходца из местности с похожим названием.

В русском контексте фамилия Картелян — редкая и нетипичная. Она не встречается в массовых списках крестьянских и дворянских родов центральной России. Единичные носители фиксируются в южных регионах (Кубань, Ставрополье) и в Закавказье, что подтверждает версию о миграции из Армении или из Причерноморья. Сословная принадлежность предков, скорее всего, была мещанской или крестьянской — фамилия не несёт дворянских формантов вроде -ский или -цев.

Интересная деталь: написание фамилии с одной «л» (Картелян, а не Картеллян) указывает на то, что основа не подверглась русификации с удвоением согласных, как это часто бывало при адаптации западных фамилий. Это говорит о сравнительно позднем появлении фамилии в русской среде — скорее всего, в XIX — начале XX века.