Фамилия Космонас звучит непривычно для русского уха, хотя её форма — с типичным окончанием -ас — выдает корни в литовском или латышском языке. В литовском языке суффикс -as — это стандартное окончание мужского рода в именительном падеже, поэтому фамилия Космонас — это не русифицированная, а исходная балтийская форма. В русской среде её могли бы переделать в Космонасов, но этого не произошло, и фамилия сохранила аутентичное звучание.

Основа фамилии — «космон» — заставляет задуматься о связи с греческим словом «космос» (κόσμος), означающим «мир», «порядок», «вселенная». Однако напрямую связывать фамилию с астрономией или космонавтикой было бы ошибкой: такие фамилии появились бы только в XX веке. Скорее всего, корень восходит к литовскому слову «kasmė» или «kasmas» (в зависимости от диалекта), что может означать «копка», «рытье», либо к глаголу «kasti» — «копать». Тогда Космонас — это прозвище человека, занимавшегося земляными работами: копальщика, землекопа или, возможно, шахтера.

Есть и другая, менее вероятная версия: происхождение от личного имени или прозвища, образованного от «kosmonas» — так в некоторых балтийских говорах могли называть хмурого, угрюмого человека (от лит. «kosoti» — хмуриться). Но в ономастических справочниках по балтийским фамилиям, например в работах литовского языковеда Казиса Кужявичюса, фамилия Космонас не фигурирует как распространенная, что говорит о её редкости.

Географически фамилия могла закрепиться на территории бывшего Великого княжества Литовского — в современной Литве или в пограничных районах Беларуси. Носители фамилии Космонас, вероятно, относились к крестьянскому или ремесленному сословию, а их прозвище указывало на конкретное занятие. Встретить такую фамилию сегодня — большая редкость, и её обладатель, скорее всего, носит память о предке-землекопе из балтийских земель.