Фамилия Картулева — женская форма фамилии Картулев. Её основа — «картуль» — звучит необычно для русского уха, и это подсказка: корень, скорее всего, не исконно славянский, а заимствованный. Самая вероятная версия связывает фамилию с латинским словом chartula, что значит «листок бумаги, грамота, документ». В средневековой Европе «картулами» называли списки, реестры или сборники документов. Отсюда — прямой путь к прозвищу или профессии: Картулем могли прозвать писаря, дьяка или человека, который вёл учётные книги.

В русской среде фамилия могла появиться через польское или украинское посредничество, где слово «картуль» или «kartula» бытовало в значении «запись, грамота». Суффикс -ев указывает на типичную модель образования от прозвища или имени на мягкий согласный: Картуль → сын Картуля → Картулев. То есть предок носителя фамилии был либо сыном писаря, либо сам получил прозвище за работу с бумагами.

Встречается и более бытовая трактовка: в некоторых говорах «картуль» могли называть картофель (искажённое от «картошка» или через польское kartofel). В таком случае Картулевым могли прозвать огородника или крестьянина, выращивавшего картофель. Но эта версия менее убедительна: слово «картуль» в значении «картошка» — диалектное и редкое, а фамилия с таким корнем встречается в основном в центральных и южных регионах России, где бумажное делопроизводство было распространено шире.

Фамилия Картулева — нечастая, что говорит о её локальном происхождении, возможно, от конкретной семьи грамотных людей при монастыре или поместной канцелярии. В дореволюционных документах такую фамилию могли носить мещане или выходцы из духовного сословия, где знание грамоты ценилось.