Фамилия Космач происходит от прозвища, которое давали человеку с густой, растрепанной шевелюрой. В основе лежит нарицательное слово «космы» — «густые кудри, спутанные волосы». Такая фамилия прямо описывала внешность предка: обладателя пышной, небрежной прически.

Словообразовательная модель проста и прозрачна. Суффикс -ач в русских фамилиях и прозвищах часто указывает на характерный признак: бородач, усач, силач. Космач — тот же ряд: человек, которого отличали космы. Фамилия распространена в западнорусских и украинских землях, где суффикс -ач особенно активен. Встречаются варианты написания — Космачёв, Космаченко, но Космач сохранился в исходной, бессуффиксной форме, без дополнительных родовых окончаний -ов или -ин.

Фамилия фиксируется в исторических документах с XVII века. В реестрах запорожского казачества есть упоминания казаков с таким прозвищем. В более позднее время Космачи встречались среди крестьян и мещан Черниговской, Киевской и Подольской губерний. Никакого отношения к космосу или греческим корням фамилия не имеет — это чисто славянское прозвище по внешности, понятное без словаря любому носителю языка.