Фамилия Косматов происходит от прозвища Косматый. В основе лежит слово «космы» — так в старину называли густые, торчащие в стороны волосы, нечесаную гриву. Прозвище давали по заметной черте внешности: человек с пышной, буйной шевелюрой сразу получал это имя. В древнерусском быту густые волосы нередко связывали с жизненной силой и здоровьем, поэтому прозвище вовсе не было обидным — скорее, описательным.

Фамилия образована по самой распространенной модели: к основе «Космат» прибавили патронимический суффикс -ов, который в русском языке отвечал на вопрос «чей?». То есть Косматов — буквально «сын Косматого». Редкость фамилии в том, что в качестве основы выступает не крестильное имя, а чисто бытовое прозвище, что говорит о простоте происхождения рода: предок был свободным человеком, которого в округе знали именно по этой примете.

Надо отметить, что в русских говорах слово «косматый» имело и переносный смысл — так могли сказать о человеке с грубоватыми манерами или неопрятном, но основное значение всегда оставалось за внешностью. В документах фамилия встречается в центральных губерниях России, особенно в рязанских и тульских землях, где слово «космы» было в ходу. Со временем прозвище Косматый закрепилось как семейное имя, и потомки человека с пышными волосами стали писаться Косматовыми.