Фамилия Косарцова — женская форма фамилии Косарцов, а та, в свою очередь, образована от прозвища Косарец. В основе лежит слово «косарь» — человек, который косит траву или хлеба. Суффикс -ец в прозвище указывал на принадлежность к определённому роду занятий или местности: Косарец — это «тот, кто косит», либо «сын косаря», либо «выходец из села, где косьба была основным промыслом». Модель типична для русских фамилий: основа на -ец дала притяжательное прилагательное с суффиксом -ов (Косарцов), а окончание -а обозначает женщину из этого рода.

В ономастике фамилии с корнем «кос-» (Косарев, Косарь, Косарцов) относят к «профессиональным»: предок носителя мог быть наёмным косцом, владельцем косы или даже заготовителем сена. Однако у слова «коса» есть и переносное значение — «излучина реки», «песчаная отмель». В некоторых говорах «косарцом» называли человека с косым разрезом глаз или кривоногого. Поэтому не исключено, что прозвище дали не по ремеслу, а по внешности или месту жительства — например, у речной косы.

С точки зрения географии, фамилия Косарцов (и её женская форма) встречается преимущественно в центральных и южных областях России — в Курской, Воронежской, Ростовской областях, а также на Украине. Это говорит о том, что корни рода, скорее всего, лежат в зоне черноземья, где хлебопашество и сенокос были главными занятиями крестьян. В дореволюционных переписях Косарцовы фиксировались как крестьяне и мещане, без дворянского статуса.

Редкий суффикс -ец в основе отличает эту фамилию от более массовой Косарев. Если Косарев — прямой патроним от «косарь» (чей? — Косарев), то Косарец — это сначала прозвище, подчёркивающее индивидуальную черту: «вот тот самый Косарец». Такая форма встречается реже и указывает на более конкретное, личное прозвище первого носителя, которое затем закрепилось за всем родом.