Фамилия Космов — наглядный пример того, как в русской фамилии может столкнуться редкая основа с типовым суффиксом. Привычное окончание -ов указывает на принадлежность: «чей?» — Космов, то есть сын или потомок человека по имени или прозвищу Косм. Но вот что скрывается за этим корнем — вопрос, на который есть как минимум две версии.

Самая прямая и очевидная гипотеза — связь с греческим словом «космос» (κόσμος), которое в древности означало не только «вселенная», но и «порядок», «украшение», «мир». В церковной среде это имя известно в форме Косма (от Косьма) — так звали одного из братьев-бессребреников, святых Косму и Дамиана. В русском быту имя Косма (или Кузьма) давало множество фамилий: Кузьмин, Кузмичев, Космин. Но Космов — форма более редкая. Возможно, она возникла не напрямую от имени, а от прозвища Косм, которое могли дать человеку за какие-то «вселенские» черты характера, например, за мечтательность или склонность к порядку.

Вторая версия, менее очевидная, но не менее правдоподобная, отсылает к диалектным говорам. В некоторых русских говорах слово «косм» или «космы» означало длинные, спутанные волосы, лохмы. Прозвище Косм могли дать человеку с неопрятной шевелюрой. В таком случае фамилия Космов — это «сын лохматого», и её ближайшие родственники — фамилии Космачев, Космынин. Эта версия объясняет, почему фамилия не получила массового распространения: прозвище было не слишком лестным, а значит, приживалось реже, чем, скажем, Кузнецов или Иванов.

Географически фамилия Космов встречается нечасто и не привязана к какой-то одной губернии. Небольшие очаги бытования фиксируются в центральных областях России и на севере, где диалекты с «космами» были распространены шире. Сословный состав носителей, скорее всего, был преимущественно крестьянским или мещанским — фамилии на -ов в этих средах доминировали. Дворянских родов с фамилией Космов не известно, что тоже косвенно указывает на её простонародное происхождение.

Если сравнивать Космова с более частыми однокоренными фамилиями, то заметна разница в суффиксе: Космин образован от формы «Косма» (как Ильин от Илья), а Космов — от усечённой основы «Косм». Такое усечение типично для прозвищ, а не для полных имён. Поэтому наиболее вероятным источником фамилии Космов следует считать прозвище — либо по внешности (космы), либо по характеру (порядок/украшение), но с перевесом в сторону первой версии из-за нестандартной основы.