Фамилия Карымшаков — редкий пример тюркского наследия, закрепившегося в русской фамильной модели. Её основа восходит к слову «карымшак» (или «карымшак»), которое в ряде тюркских языков (особенно в сибирско-татарских и казахском) означает «муравей». Прозвище Карымшак могли дать человеку за трудолюбие, суетливость, мелкое телосложение или, наоборот, за назойливость — по аналогии с поведением насекомого. В тюркской ономастике зооморфные прозвища не редкость, и фамилия Карымшаков стоит в одном ряду с такими, как Койчубаев (от «кой» — овца) или Аюпов (от «аю» — медведь).

Суффикс -ов указывает на русский способ оформления фамилии: «Карымшаков» значит «сын (или потомок) Карымшака». Модель типична для регионов, где тюркские имена и прозвища входили в русскую административную систему — чаще всего на Урале, в Западной Сибири или в Оренбуржье. Именно там, в среде татар, башкир или казахов, переходивших на русскую фамильную форму, и могла возникнуть эта фамилия. Встречается она в основном в Челябинской области и Башкортостане, что подтверждает сибирско-татарские или башкирские корни.

Любопытно, что в некоторых диалектах «карымшак» имеет и переносное значение — «человек, который копошится, делает много мелкой работы». Такая характеристика могла закрепиться за ремесленником, например, сапожником или портным, чья работа требовала кропотливости. В отличие от фамилий, образованных от арабских или персидских имён (что часто встречается у татар), Карымшаков держится на чисто бытовом, народном прозвище — без религиозного или книжного налёта.

Достоверных сведений о дворянском или купеческом происхождении носителей этой фамилии нет. Скорее всего, предки Карымшаковых были крестьянами или казаками — фамилия не встречается в дореволюционных родословных книгах, а её географическое распространение указывает на непривилегированные сословия. В советское время фамилия не получила широкой известности: носители её редки, и в открытых источниках не фигурируют громкие имена. Это типичная локальная фамилия, которая сохранилась благодаря компактному проживанию рода в одном регионе.