Фамилия Космаков происходит от прозвища Космак, которое напрямую связано с прилагательным «косматый» — то есть волосатый, лохматый, нечёсаный. Так могли назвать человека с длинными, торчащими в разные стороны волосами, который не следил за причёской. Прозвище Космак закреплялось за предком как основное бытовое имя, а затем, по русской традиции, его потомки стали писаться Космаковыми. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «чей?» — Космаков, то есть сын или внук Космака.

Слово «косматый» в старину имело не только буквальный, но и переносный смысл. В некоторых говорах «космачом» называли лешего или домового — существо, обросшее шерстью. Поэтому не исключено, что прозвище могло закрепиться за человеком с буйным нравом или неопрятным видом, а не только за обладателем густой шевелюры. В словаре русских фамилий Б. Унбегауна подобные прозвища от внешних признаков (Лохматов, Кудрявцев, Волосатов) выделены в отдельную группу — одну из самых древних по происхождению.

Встречается фамилия Космаков по всей России, но чаще — в центральных и северных областях, где в диалектах сохранилось слово «космак» в значении «лохматый человек» или «клок шерсти». В писцовых книгах XVI–XVII веков можно найти крестьян и посадских людей с таким прозвищем, что говорит о недворянском, народном корне фамилии. Сословно Космаковы, скорее всего, относились к крестьянам или ремесленникам, поскольку прозвища по внешности давали в первую очередь в среде, где фамилии ещё не закрепились наследственно.

Стоит отметить, что фамилия Космаков не имеет отношения к греческому корню «космос» (мир, порядок) — это чисто русское образование от бытового прозвища. Встречаются также варианты Космачёв и Косматов, но Космаков — самая распространённая форма. Потомок человека по прозвищу Космак со временем и получил фамилию, которая звучит как напоминание о внешности или характере далёкого предка.