Фамилия Космачеко — характерный пример украинской модели фамилий на -енко, но с редким искажением основы, которое сразу бросается в глаза. Обычно такие фамилии пишутся через «е»: Космаченко, то есть «сын Космака» (от прозвища или имени Космак). Вариант Космачеко — либо результат диалектного произношения, где безударное «е» перешло в «и» или «е» в «о», либо ошибка писаря, записавшего фамилию на слух. В любом случае, это не отдельная модель, а фонетический сдвиг, который закрепился в документах.

Основа фамилии — «космак». В украинских говорах «космак» — это косматый, лохматый человек, то есть носитель густых волос или неопрятной шевелюры. Прозвище могли дать за внешность: либо за пышную бороду и шевелюру, либо за неряшливость. Реже — от имени Косьма (народная форма христианского имени Косма, в русской традиции — Кузьма). Но в украинской среде фамилии от имени Косьма чаще давали форму Косьменко, Косматенко, а «Космак» — именно прозвищная основа.

Географически фамилия Космачеко (и более распространённая Космаченко) тяготеет к центральным и восточным областям Украины, особенно к Полтавщине и Черкащине. В России она встречается редко, чаще всего как след переселения украинских крестьян в XVIII–XIX веках на Кубань, Дон и в южные губернии. По сословной принадлежности предки — почти наверняка казаки или крестьяне, поскольку фамилии на -енко в массе своей возникли в среде свободного населения, а не в дворянских родах.

В написании Космачеко интересно то, что оно не соответствует стандартной украинской орфографии (там было бы Космаченко). Это указывает на то, что фамилия фиксировалась в русскоязычных документах, где писарь передавал звучание как мог. Если ваш предок носил такое написание, вероятно, его записывали в метриках или ревизских сказках уже в Российской империи, а не в украинских казачьих реестрах.