Фамилия Картулеус — редкий пример, когда русская по форме фамилия имеет очевидное латинское происхождение. Её основа напрямую восходит к латинскому слову chartula (уменьшительное от charta — «бумага, лист»). В средневековой латыни chartula или cartula означала «грамота», «документ», «запись», а в более широком смысле — «листок бумаги». Таким образом, прозвище Картула, от которого образована фамилия, мог получить человек, имевший дело с бумагами: писец, дьяк, переписчик книг, канцелярский служитель.

Необычен суффикс. Фамилия оканчивается на -еус, что нехарактерно для русских фамилий, образованных от прозвищ. В русской ономастике суффикс -еус встречается в основном в фамилиях, происходящих от латинизированных форм имён или прозвищ, которые давали в духовных училищах и семинариях. В XVIII–XIX веках семинаристам часто меняли фамилии на латинский манер: например, Бобров превращался в Касторского (от лат. castor — «бобр»), а Смирнов — в Миротворцева. Картулеус — почти наверняка искусственная семинарская фамилия, образованная от того же корня chartula с добавлением латинского окончания -eus. Такие фамилии давали ученикам, чтобы подчеркнуть их книжное происхождение или склонность к наукам.

Географически фамилия тяготеет к западнорусским и украинским землям, где было сильно влияние польской и латинской письменной культуры. Встречается она и в среде потомков духовенства, и у дворян, получивших образование в латинских школах. В отличие от большинства русских фамилий на -ов/-ев, Картулеус не указывает на конкретного предка-крестьянина или ремесленника, а скорее говорит о книжной, письменной традиции в роду.

Если отбросить версию о семинарском происхождении, можно предположить, что фамилия могла возникнуть как прозвище в среде польской или литовской шляхты, где латынь была языком делопроизводства. Однако для простого крестьянина такое прозвище маловероятно: слишком книжное и редкое слово. Поэтому наиболее правдоподобно, что носители фамилии Картулеус — потомки людей, так или иначе связанных с письменностью, документами или церковным образованием.