Фамилия Косьмичев — хороший пример того, как простое имя превращается в фамилию через цепочку суффиксов. В основе лежит крестильное имя Косьма (разговорная форма от Козьма, церковного Косма), которое носил святой Косма Бессребреник, брат Дамиана. От этого имени образовали уменьшительную форму Косьмич — так в быту называли сына или внука Косьмы. А уже от этого отчества возникла фамилия Косьмичев: суффикс -ев указывает на принадлежность «чей?» — сын Косьмича.

Модель образования необычна тем, что в русских фамилиях редко встречается двойной суффикс: сначала патронимический -ич, затем притяжательный -ев. Обычно фамилии строятся напрямую от имени: Козьмин, Кузьмин. Вариант Косьмичев — более поздний, книжный, он закрепился в тех семьях, где отчество Косьмич воспринимали как самостоятельное прозвище или фамильное имя. Это косвенно говорит о том, что предок был уважаемым человеком: в крестьянской среде отчество на -ич считалось почётным, его давали не всем, а скорее старшим, зажиточным или грамотным.

Географически фамилия редкая, встречается в центральных областях России и в Поволжье, но без ярко выраженного гнезда. В некоторых говорах имя Косьма могли произносить как Касьма, отсюда возможны варианты написания Касьмичев, но исходная форма Косьмичев тяготеет к литературной норме.

Сословно фамилия скорее крестьянская или мещанская, хотя носители могли быть и из духовенства — имя Косьма популярно среди священников. Если предок служил в церкви, фамилия могла возникнуть в семинарской среде, где отчества на -ич тоже ценились. Но более вероятно, что Косьмичев — потомок крестьянина, которого в документах записали по отцу с уважительным отчеством, и это закрепилось.

Споров вокруг корня нет: основа прозрачна, альтернативные версии (от слова «космы» или «косьба») не выдерживают проверки, так как суффикс -ич указывает только на личное имя. Фамилия — памятник старинному полному имени Косьма, которое сегодня почти вышло из обихода, но сохранилось в фамилиях.