Фамилия Картова — женская форма, а мужская, Картов, встречается реже. В её основе лежит прозвище или некалендарное имя Карт, которое, скорее всего, происходит от старорусского слова «карта». В диалектах им называли низкорослого, коренастого человека — примерно как «коротышка», но без пренебрежительного оттенка. В некоторых говорах «картой» могли назвать и просто невысокого, плотного мужчину. Версия о связи с игрой в карты менее вероятна: для прозвища картёжника использовали слово «картёжник», а не «карта». Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования: «чей?» — Картов, то есть сын или потомок человека по прозвищу Карт.

Фамилия сравнительно редкая. Встречается она в основном в центральных областях России и на Урале, где закрепилась за счёт переселенцев. Поскольку основа нецерковная, предок-носитель прозвища был, скорее всего, крестьянином или посадским человеком, которому дали имя за внешность. В дворянских родословных книгах Картовы не значатся — это фамилия простого сословия, что типично для прозвищной модели.

Интересная деталь: в старых документах фамилию могли записать через «о» — Картов, а в некоторых говорах под ударением она произносилась как «Картóв», хотя нормативное ударение — на первый слог. Встречается и однокоренная фамилия Картавцев, но там основа другая — от слова «картавить». У Картовых же связь с речью маловероятна.