Фамилия Косогуб — из числа тех, что сразу бросаются в глаза своей прозрачной внутренней формой. Она сложена из двух основ: «косой» и «губа». В прямом смысле прозвище Косогуб давали человеку с заметной асимметрией рта — например, с опущенным или искривлённым углом губ. В русских говорах слово «губа» могло обозначать не только рот, но и край, отворот, так что прозвище могло относиться и к особенностям речи: человек «кривил губу», говорил невнятно или с насмешкой.

Словообразовательная модель типична для русских прозвищных фамилий: основа-прилагательное плюс существительное, образующая компактное описание внешности. Аналогично построены Кривонос, Косолапов, Сухоруков. Суффикс -ов в фамилии Косогубов (а Косогуб — это усечённая, бессуффиксная форма) указывает на принадлежность: «сын Косогуба». Встречается и вариант Косогубов, но сама фамилия Косогуб фиксируется в документах как более старая, патронимическая по происхождению, но без формального суффикса — так называемая «отапеллятивная» фамилия, когда прозвище перешло в наследственное имя без изменений.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским землям. В реестрах Войска Запорожского XVII века упоминаются казаки с таким прозвищем — например, в реестре 1649 года записан Косогуб из Черкасского полка. Это не случайно: украинские фамилии часто сохраняют описательные прозвища в чистом виде, без суффиксов. В центральных и северных губерниях России фамилия встречается реже, чаще в форме Косогубов.

Бытовало и другое, неочевидное значение слова «косогуб»: в некоторых диалектах так называли человека с кривой, недоброй улыбкой, насмешника. В словаре Даля «косогубый» толкуется как «кривогубый», но также «брюзгливый, ворчливый». Так что предок-носитель фамилии мог быть не столько человеком с физическим недостатком, сколько обладателем характерной мимики или едкого нрава.

Споров о происхождении фамилии почти нет: корень слишком ясен. Единственная альтернативная версия — связь с топонимом Косогубово (деревня в Тверской губернии), но она слаба: название деревни, скорее всего, произошло от той же фамилии, а не наоборот. Фамилия Косогуб — редкий пример, когда прозвище, данное по внешности, не стёрлось со временем, а сохранило свою наглядность через столетия.