Фамилия Картулев — редкий пример фамилии, образованной от прозвища, которое, скорее всего, связано с картами и азартными играми. В основе лежит слово «картуль» — так в старых русских говорах могли называть картёжника, шулера или просто человека, увлекающегося игрой в карты. В словаре Даля есть глагол «картовать» (играть в карты), а «картуль» — это либо страстный игрок, либо тот, кто промышлял нечестной игрой. Таким образом, первый носитель фамилии, Картуль, получил прозвище по своему занятию или пристрастию.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ев присоединился к основе «Картул», указывая на принадлежность («чей?» — Картулев сын). Суффикс -ев, а не -ов, объясняется тем, что основа оканчивается на мягкий согласный «л». Это стандартная схема для фамилий, возникших в центральных и северных регионах России.

Интересно, что фамилия не получила широкого распространения. Встречается она в основном в Поволжье и на Урале, где в XIX веке фиксируются единичные случаи. В отличие от массовых фамилий вроде Кузнецов или Иванов, Картулев сохранила яркую прозвищную окраску — её носители не были многочисленны, а прозвище, лёгшее в основу, не было нейтральным. В крестьянской среде картёжника не жаловали, поэтому фамилия могла закрепиться за конкретным родом, где прозвище стало родовым, несмотря на неодобрение односельчан.

Стоит упомянуть и менее вероятную версию: от тюркского имени или слова, звучащего как «Картул» (например, от «карт» — старый). Но она не подкрепляется географией фамилии — в тюркских регионах она не встречается, а ареал её бытования чисто русский. Поэтому основная и самая правдоподобная гипотеза — происхождение от русского прозвища, связанного с карточной игрой.