Фамилия Каткенов — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Чтобы понять, откуда она взялась, нужно в первую очередь разобрать её основу, а не суффикс. Суффикс -ов здесь стандартный для русских фамилий, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Каткена). Вся сложность и уникальность — в корне «Каткен».

Этот корень, скорее всего, тюркский. Наиболее правдоподобная версия связывает его с древнетюркским или казахским словом «каткен» (или «кеткен»), которое в разных диалектах означает «ушедший», «отправившийся», «исчезнувший». В переносном смысле так могли назвать человека, который часто уезжал, был в отъезде, или же того, кто пропал без вести и вернулся. В кочевой культуре такое прозвище было вполне конкретным и не обязательно трагическим — оно могло закрепиться за купцом, путником или воином, уходившим в дальние походы.

Вторая, менее вероятная, но не исключённая версия — от казахского имени Каткен, которое могло быть образовано от глагола «кату» (твердеть, крепнуть) или «катыгу» (участвовать). Тогда имя-оберег давали ребёнку с пожеланием стойкости и силы. Однако первая версия — с «ушедшим» — встречается в тюркской ономастике чаще и выглядит убедительнее именно как прозвищное имя.

Географически фамилия Каткенов встречается в основном на территории Казахстана и в прилегающих регионах России (Оренбургская, Астраханская области), что подтверждает её тюркские корни. Сословно носители фамилии, скорее всего, относились к казахам или татарам, перешедшим в русское подданство и получившим фамилию по отцу по русской модели (суффикс -ов). В дореволюционных метрических книгах эта фамилия практически не фиксируется, что говорит о её относительно позднем оформлении — скорее всего, в конце XIX — начале XX века, когда массово закреплялись фамилии у кочевых народов.

Если сравнивать с однокоренными, то фамилия Каткенов стоит особняком. В русском языке нет созвучных корней, а в тюркском ближайшая параллель — фамилия Кеткенов (с тем же значением «ушедший»), которая встречается ещё реже. Вариант с буквой «а» в первом слоге (Каткенов) мог закрепиться из-за особенностей местного произношения или при записи фамилии писарем. Таким образом, основная версия происхождения — прозвище, данное человеку, который часто находился в пути или был известен своим уходом из родных мест.