Согласно историческим источникам, люди на территории Каракалпакстана проживали уже в эпоху неолита. На надгробиях могилы Дария I, относящихся к V веку до н.э., сказано, что на территории Приаралья и низовьев Сырдарьи (территория современной Каракалпакии) проживали «саки тиграхауда» (саки в остроконечных шапках).
Во II-VI веках н.э. произошла миграция тюркских племен с территории Алтая и Восточного Туркестана. Произошла ассимиляция кочевых тюркских и коренного сакского населения, в результате чего появились две новые этнические общности печенеги и огузы. Именно племена печенегов легли в основу этнического формирования каракалпаков.
Сам этноним «каракалпак» переводится как «черные шапки» и относится к тому, что часть печенежских племён, проживавших на территории современной Каракалпакии, носили шапки из черной овечьей шерсти. В русских летописях их называли «черные клобуки», а в монгольских «кара малахайли».
В исторических источниках племена печенегов в X в. перекочевали с территории современной Каракалпакии в Южно-Русские из-за нового нашествия тюркских племён с Востока. Там они входили в состав Ногайского ханства до его распада под ударом калмыкских племён. Печенеги возвращаются в родные степи и с этого момента они упоминаются как каракалпаки.
В 1714 году каракалпаки под руководством одного из глав племён Эшмухаммедхана (Эшимхан) основывают на территории Приаралья и низовьев Сырдарьи своё государства – Каракалпакского ханство, но в 1723 году оно распадается под ударом всё тех же калмыков. Каракалпакское государство разделилось на две части: часть племён перекочевала в сторону Ташкента и стала называться верхними каракалпаками, другая же осталась в низовье Сырдарьи и называлась нижними каракалпаками.