Фамилия Коктомов — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В русском языке нет слова «коктом» или «коктома», поэтому искать корень стоит либо в диалектах, либо в языках соседних народов. Скорее всего, фамилия тюркская по происхождению, и её основа — «кок» (тюрк. «синий», «голубой», «небесный» или «зелёный» в некоторых диалектах) и «том» (вариант слова «тум» — «род», «племя», «корень»). Таким образом, Коктомов могло означать «из рода синих» или «потомок синего рода» — речь могла идти о родовом тотеме, цветовом обозначении знамени или о прозвище человека со светлыми глазами.

Модель образования здесь — притяжательный суффикс -ов, типичный для русских фамилий, но приставленный к тюркской основе. Это указывает на то, что фамилия оформлялась уже в русской среде, вероятно, среди крещёных татар, башкир или других тюркских народов Поволжья и Приуралья. Унбегаун в своём словаре отмечает, что фамилии на -ов от тюркских прозвищ — массовое явление, и «Коктомов» хорошо вписывается в этот ряд: основа сначала бытовала как прозвище (Коктом), а затем закрепилась за потомками.

Есть и более экзотическая версия: в некоторых говорах русского севера словом «коктом» (или «кокотом») называли вид деревянной лопаты или весла. Если это так, то предок мог быть ремесленником, изготовлявшим такие лопаты, или владельцем лодки с необычным веслом. Но эта гипотеза слабее — слово крайне редкое и не даёт устойчивой фамильной модели, в отличие от тюркской антропонимики.

Встречаемость фамилии крайне низкая. Основные очаги — Татарстан, Башкортостан и Оренбургская область, что подтверждает тюркскую версию. Сословно предки Коктомовых, скорее всего, были государственными или ясачными крестьянами, реже — служилыми татарами. Фамилия не дворянская, не купеческая, что тоже типично для поздних «прозвищных» фамилий, закреплённых за крестьянскими родами в XVIII–XIX веках.