Фамилия Тартакова — женская форма от мужской Тартаков, и её разбор стоит начать не с корня, а с суффикса. Формант -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: так образовывали фамилии от прозвищ или мирских имён отца. Но в основе лежит не имя, а слово с тюркским следом.

Корень «тартак» восходит к тюркскому «тарту» — «тянуть, тащить» или «тартмак» — «дергать, вырывать». В диалектах Поволжья и Сибири «тартак» означало «лесопилка», «место распиловки леса», а в некоторых говорах — «суетливый, беспокойный человек» или даже «вор». Скорее всего, прозвище Тартак дали либо работнику на лесопилке (лесопильщику), либо человеку с беспокойным, «дерганым» характером. Вторая версия — от тюркского «тартык» (недостаток, изъян) — маловероятна, так как фамилия образована именно от «тартак», а не от «тартык».

География фамилии Тартаков (и Тартакова) тяготеет к южнорусским и поволжским регионам, где было сильное тюркское влияние: Ростовская область, Краснодарский край, Татарстан. Встречается она и у еврейских носителей — как вариант фамилии Тартаковер (от местечка Тартаков на Украине). В этом случае фамилия указывает не на ремесло, а на географическое происхождение: предок был выходцем из населённого пункта Тартаков.

По сословному составу Тартаковы — преимущественно крестьяне и мещане. Дворянских ветвей с такой фамилией в дореволюционных родословных книгах не зафиксировано. Несмотря на внешнюю «редкость», фамилия не уникальна: однокоренные Тартаковский, Тартаченко, Тартаковец встречаются у восточных славян, что подтверждает её живую прозвищную природу.