Фамилия Косимхужаева — редкий для русской среды пример, где основа образована от арабского имени через тюркское посредничество. Строение фамилии сразу выдает её среднеазиатское происхождение, скорее всего, узбекское или таджикское. В ней два корня: «Косим» и «Хужа», соединённые в одно имя, к которому добавин русский суффикс -ев, типичный для фамилий в документах Российской империи и СССР.

Первая часть, «Косим», — это вариант арабского имени Касим (قاسم), что значит «распределяющий», «раздающий» или «делящий». В исламской традиции это одно из имён пророка Мухаммеда, которое он дал своему сыну. Вторая часть, «Хужа», восходит к персидскому слову «ходжа» (خواجه) — «господин», «хозяин», «наставник». В Средней Азии так называли купцов, богатых землевладельцев или потомков пророка (сайидов). Сложное имя Косимхужа означает «господин Касим» или «Касим-наставник» — типичная для региона модель, где к личному имени добавляют почтительный титул.

Фамилию Косимхужаева, вероятно, носит потомок человека по имени Косимхужа. Русский суффикс -ев (вместо -ов из-за мягкости конечного согласного) появился при оформлении фамилии в официальных записях, например, в метрических книгах или при советской паспортизации 1920–1930-х годов. В самой Средней Азии такие фамилии часто записывали и без суффикса — просто Косимхужа, а женская форма Косимхужаева закрепилась по отцу.

Географически фамилия привязана к Узбекистану и Таджикистану, особенно к Ферганской долине и Самаркандской области. В России и других странах СНГ она встречается единично, в основном у потомков мигрантов из этих регионов. Сословной истории у неё нет: до XX века у оседлого населения Туркестана фамилий в европейском смысле не было, их заменили родовые имена и указание на место происхождения. Так что предки носителя фамилии Косимхужаева — скорее всего, горожане или ремесленники, а не кочевники, потому что титул «ходжа» чаще давали оседлым и торговым людям.

Разобрать фамилию по суффиксам дальше не получится: -ев — единственный русский элемент, а всё остальное — цельное арабо-персидское имя. Если сравнить с однокоренными, то в русском языке ближе всего фамилия Ходжаев (без «Косим»), а в Средней Азии — Касимов, но с другим суффиксом. Косимхужаева стоит особняком: она сохраняет двусоставную структуру, что редко для фамилий, прошедших через русскую канцелярию.