Фамилия Катанобек — редкий случай, когда происхождение лежит на поверхности, но требует лингвистического переключения. Это составное имя, и ключ к нему — вторая часть, «бек». В тюркских языках (особенно в карачаево-балкарском, кумыкском, ногайском) «бек» означает «господин», «князь», «правитель». Это титул, который входил в состав многих имен и фамилий, указывая на знатное происхождение или высокий статус предка.

Первая часть, «Катан», — более загадочная. Скорее всего, это личное имя или прозвище. В тюркской ономастике встречается имя Катан, которое может быть вариантом слова «катын» (женщина, жена) — в таком случае имя могло быть дано как оберег, чтобы отвести злые силы от мальчика (распространенная практика давать «женские» имена сыновьям в качестве защиты). Другая версия: «Катан» восходит к древнетюркскому «кат» (слой, твердость) или к монгольскому «хатан» (крепкий, твердый) — тогда имя означало бы «стойкий», «непоколебимый». В любом случае, «Катанобек» буквально переводится как «господин Катан» или «князь Катан».

Словообразовательная модель проста: сложение двух основ без суффикса. Это характерно для фамилий, возникших из составных личных имен у тюркских народов Северного Кавказа. Фамилия не получила русских суффиксов -ов или -ин, что указывает на ее относительно позднюю фиксацию в документах — скорее всего, в советское время, когда фамилии записывали в том виде, в каком их произносили сами носители. Географически фамилия Катанобек почти наверняка привязана к Карачаево-Черкесии или Кабардино-Балкарии.

Стоит отметить, что фамилия не имеет отношения к русскому слову «катанки» (валенки) — это ложная аналогия. Предок-носитель фамилии был, вероятно, представителем местной знати (узденем) или просто уважаемым человеком, которого прозвали по имени с титулом. Сведений о массовом распространении фамилии нет, что делает ее уникальным маркером конкретного рода.