Фамилия Картышков образована от прозвища или нецерковного имени Картыш, Картышка. Основа здесь — диалектное слово «картыш», которое в разных говорах имело несколько значений. В северных и сибирских областях картышом называли низкорослого человека, коротыша. В других регионах так говорили про карлика или просто про маленького ребёнка. Прозвища по росту были очень распространены в русской среде: Картыш, Коротыш, Малыш — все они попадали в одну смысловую группу.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ов указывает на принадлежность — «сын Картыша» или «из семьи Картыша». Форма Картышков — результат дальнейшего словообразования: к основе Картыш добавился сначала уменьшительный суффикс -к-, а затем фамильный -ов. То есть исходное прозвище могло звучать как Картыш, а от него сначала появилось обиходное Картышко (с оттенком ласкательности или уменьшительности), а уже потом закрепилась фамилия Картышков. Это отличает её от более простой фамилии Картышев, которая пошла бы напрямую от Картыш.

Встречаемость фамилии невысокая. По данным открытых источников, Картышковы в основном зафиксированы в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает диалектную природу основы: именно в этих краях слово «картыш» в значении «коротышка» было в ходу. Сословно фамилия, скорее всего, крестьянская или мещанская: прозвища по внешним признакам давали в среде, где не было строгой фиксации родовых имён, а это характерно для непривилегированных слоёв вплоть до отмены крепостного права.

Редкая черта фамилии — двойной суффикс. В русской ономастике фамилии на -шков встречаются реже, чем на -шев или -шов. Это делает Картышков более «молодой» по модели: она могла сложиться не в XVI–XVII веках, а позже, когда прозвища уже обросли дополнительными уменьшительными формами. Если искать аналоги, то напрашиваются фамилии вроде Малышков, Крошков — они построены по тому же принципу и тоже редки.