Фамилия Косомиров — редкая и неочевидная. Если не знать, как её разобрать, можно заподозрить связь с «косой» или «миром», но настоящая основа лежит в другом месте.

Надёжнее всего объяснять Косомирова как патроним (фамилию по отцу) от прозвища или нецерковного имени Косомир. В древнерусской антропонимии встречались двусоставные имена-обереги. Первая часть — коса (в значении «судьба, рок» или «волосы»), вторая — мир. Сложно сказать, что именно хотели подчеркнуть: «мирная коса» (как орудие труда) или «мир, данный судьбой». В любом случае, это не описание внешности (косой человек), а архаичная модель, родственная именам Добромир, Любомир, Святополк.

Суффикс -ов указывает на принадлежность: «чей?» — Косомиров, то есть сын Косомира. Фамилия закрепилась в северных и центральных регионах России, но встречается редко — носителей можно пересчитать по сотням. В переписных книгах XVII–XVIII веков такие имена-композиты постепенно вытеснялись церковными, поэтому Косомировы — потомки людей, сохранявших старую традицию имянаречения.

Спорная версия — от тюркского корня qos («пара») + mir (искажённое «эмир»). Она слаба, потому что фамилия не встречается в татарской среде, а древнерусская модель даёт полное и непротиворечивое объяснение.

Однокоренных фамилий в русском языке практически нет: Косомиров стоит особняком, не образуя гнезда с Косовыми или Мировыми. Это делает его ценным для ономастов — как пример замёрзшей архаики, которую не затронули более поздние словообразовательные волны.