Фамилия Касмарская — редкий случай, когда в основе фамилии лежит не имя или прозвище, а название реки, и не славянское, а ирано-тюркское. Это типично женская форма, мужской вариант — Касмарский. Такие фамилии на -ский/-ская в старину часто получали дворяне по названию своих поместий, но в данном случае география подсказывает другую историю.

Река Касмарка — приток Сакмары, протекает по Башкортостану и Оренбургской области. Если предок Касмарских жил на её берегу, его могли прозвать «Касмарский» — то есть «тот, кто с Касмарки». Прозвище закрепилось как фамилия за его потомками. Такая модель образования (по гидрониму) встречается реже, чем по имени отца или роду занятий, и выдает связь с конкретным местом.

Само название реки учёные выводят из сарматского (ираноязычного) субстрата, который сохранился в топонимике Южного Урала. Древнетюркское слово kasmar означает «уменьшенный, укороченный, узкий» — вероятно, так охарактеризовали русло или размер речки. То есть фамилия Касмарская буквально переводится как «относящаяся к узкой реке».

Из-за редкости фамилии её носители, скорее всего, происходят из одного корня — из окрестностей Касмарки. Встретить Касмарских можно преимущественно в Башкортостане и соседних областях. Сословно это могли быть как крестьяне, так и служилые люди — точных данных нет, но сама фамилия не дворянская, а «географическая», что в XIX веке было характерно для разночинцев и мещан.