Фамилия Косарлукова — редкая, и её разбор требует внимания к каждой части слова. В отличие от многих фамилий на -ов/-ев, здесь нестандартная основа, которая не складывается в одно очевидное значение.

Первое, что бросается в глаза, — корень «косар-». В русском языке «косарь» — это человек, который косит траву или хлеба, либо (в диалектах) большой нож для щепания лучины. Однако сразу за корнем следует элемент «-лук-», который ломает привычную модель. Если бы фамилия была просто Косарев или Косариков, всё было бы прозрачно. Здесь же мы видим сложение: «косарь» + «лук» (оружие или растение). Это даёт две основные версии происхождения.

Первая и наиболее вероятная: прозвище Косарлук могло быть сложено из двух частей и означать «тот, кто косит (или срезает) лук». Речь идёт не об огороде, а о луке как о растении, которое заготавливали впрок. В говорах русского Севера и Сибири косарём называли также большой нож для резки капусты или травы. Таким образом, Косарлук — это человек, специализировавшийся на заготовке дикого лука или имевший отношение к его сбору. Позже прозвище превратилось в фамилию: Косарлук → Косарлуков (чей? сын Косарлука) → Косарлукова.

Вторая версия, более экзотичная, связывает прозвище с луком как оружием. «Косарь» в некоторых регионах — это синоним «косаря» (тот, кто косит), но также могло быть прозвищем человека с косым взглядом или кривого. Если прибавить «лук», то Косарлук мог означать «кривой лук» (дефектное оружие) или «стреляющий из кривого лука». Однако эта версия слабее: в русской ономастике почти нет фамилий, образованных от описания оружия, зато много — от ремесла и промысла.

Суффикс -ов- типичен для русских фамилий и указывает на принадлежность: Косарлукова — дочь или жена Косарлукова. Форма на -а — женская, от мужской Косарлуков. Сама фамилия, скорее всего, крестьянского происхождения: сложные прозвища, перешедшие в фамилии, чаще всего встречались в среде земледельцев и промысловиков, а не дворянства.

Географически фамилия почти не встречается за пределами России. В современных базах данных носители единичны, что говорит о её локальном бытовании — возможно, в одной-двух деревнях центральной России или Поволжья, где были сильны диалектные слова «косарь» и «лук» в значении «съедобное растение».

Сравните с однокоренными фамилиями: Косарев (прозвище от косаря), Косарь (прямое прозвище), Луков (от имени Лука или от лука-растения). Косарлукова стоит особняком — это не вариация, а самостоятельное сложное образование, которое могло возникнуть как шутливое или описательное прозвище одного человека, закрепившееся за его потомками.