Фамилия Косолапенкова — женская форма фамилии Косолапенков, а та, в свою очередь, образована от прозвища Косолап. В основе лежит прилагательное «косолапый» — так в народе называли человека с неуклюжей, переваливающейся походкой, либо того, кто ставит ступни носками внутрь. В прямом смысле слово описывало медвежью походку, поэтому прозвище могли дать крупному, немного неуклюжему человеку, но без негативного оттенка — скорее как бытовую, наглядную характеристику.

Суффикс -енк- в этой фамилии указывает на её восточноукраинское или южнорусское происхождение. В отличие от стандартной русской модели Косолапов → Косолаповы, в регионах, где была распространена малороссийская традиция именования, использовали суффикс -енко, который позже обрусел до -енков. Косолапенков — это буквально «сын Косолапа» или «из рода Косолаповых», но с местным диалектным оформлением. Такие фамилии особенно часты в Курской, Белгородской, Воронежской областях и на Слобожанщине.

Редкость фамилии — в двойном суффиксе: -енк- и -ов-. Обычно фамилии на -енко застывали без дополнительного патронимического суффикса (Косолапенко), но здесь произошла русификация: к украинской основе добавили русский суффикс принадлежности. Это типично для тех случаев, когда носитель переселялся в великорусские губернии или фамилию записывали в официальных документах по шаблону «чей?» — Косолапенков.

Прозвище Косолап (без суффикса) встречалось в документах XVII века. Например, в актах по Белгородскому уезду упоминается крестьянин Косолап, что подтверждает древность корня. Никакого отношения к фамилии Косолапов она не имеет — это параллельная, но самостоятельная ветвь, образованная от того же прозвища, но по другой модели.

В современном бытовании фамилия Косолапенкова встречается редко, преимущественно в центральных и южных областях России, а также среди потомков переселенцев в Сибири. Поскольку фамилия несёт отпечаток двух культурных традиций (украинской и русской), её носители, скорее всего, происходят из крестьянской среды пограничья, где смешивались говоры и обычаи.