Фамилия Космычева — женская форма фамилии Космычев, и её происхождение стоит разбирать через мужской вариант. В основе лежит имя Космыч — народная, обиходная форма канонического крестильного имени Косма (в церковной традиции Косма, в быту часто звучало как Кузьма). Здесь работает та же модель, что и в фамилиях Кузьмичев, Лукичев, Фомичев: к основе имени на -а добавлялся суффикс -ич, обозначающий «сына такого-то» (Космыч — сын Космы), а затем патронимический суффикс -ев. То есть Космычев буквально означает «внук или потомок Космыча», а Космычева — «женщина из рода Космычевых».

Имя Косма (греч. kosmos — «порядок, украшение, мир») в русской традиции прочно ассоциировалось со святыми Космой и Дамианом, бессребрениками и чудотворцами, покровителями ремёсел и врачевания. Однако в крестьянской среде имя часто переосмыслялось: «косматый», «космы» — волосы, лохмы. Это народное сближение могло дать прозвище Космыч человеку с неопрятной, длинной шевелюрой. Вторая версия менее вероятна для фамилии, но не исключена: в некоторых говорах «космыч» — косарь, работник с косой.

Обратите внимание на суффикс: не -ов, а -ев. В фамилиях на -ичев, -ычев, -ищев ударение обычно падает на второй слог: Космы́чев. Это отличает их от многочисленных фамилий на -ов (Космов, Кузьмин). По географии фамилия Космычева встречается преимущественно в центральных и северных регионах России, особенно в бывших вотчинах Новгородской и Вятской земель, где была распространена модель образования фамилий через отчество с -ич. В отличие от массовых Кузнецовых или Ивановых, Космычевы — фамилия относительно редкая, что говорит о локальном бытовании исходного имени или прозвища.

Сословно: в подавляющем большинстве случаев это крестьянская фамилия, реже — мещанская. Дворянских родов Космычевых в «Бархатной книге» и других родословных сборниках нет — фамилия сформировалась поздно, в XVII–XIX веках, когда закрепились уличные прозвища и отчества. Если искать однокоренных родственников по значению, то это Кузьмины (от того же имени, но через другую форму), Кузьмичевы, Косьмины. Разница только в том, как именно в роду называли предка: Кузьма, Кузьмич или Космыч.