Фамилия Косомова — женская форма, а её мужской вариант — Косомов. Сразу бросается в глаза необычное сочетание корня «кос-» и второй части «-омов». Такая конструкция наводит на мысль, что перед нами не простая отчественная фамилия от имени или прозвища, а скорее всего, усечённое или переосмысленное образование от более длинного слова.

Самая правдоподобная версия связывает фамилию Косомов с тюркскими корнями, в частности с татарским или башкирским языком. В них есть слово «косом» (или близкие по звучанию варианты), которое может означать «бровь» или, в переносном смысле, «край», «опушка». Суффикс «-ов» указывает на принадлежность: Косомов — сын Косома, то есть потомок человека, которого прозвали за густые или приметные брови, либо за то, что он жил на краю селения. Такая модель типична для многих фамилий тюркского происхождения, которые русифицировались через добавление русского патронимического суффикса.

Менее вероятна, но возможна версия, что фамилия образована от русского прозвища «Косом» — человека, который «косо смотрит», то есть с прищуром или недоверчиво. Однако в этом случае форма была бы скорее Косомов, но с ударением на второй слог, а не на первый, как в тюркской версии. В русских говорах слова «косом» не зафиксировано, что делает эту гипотезу слабой.

Есть ещё одна редкая возможность: фамилия могла возникнуть путём усечения от более длинных фамилий вроде Косомолов или Косомыкин, где первая часть — «косо-», а вторая — от глагола «молоть» или «мыкать». Но это уже область догадок, так как письменные источники таких переходов по фамилии Косомов не сохранили.

Географически фамилия Косомова встречается в основном в Поволжье и на Урале — регионах с давним смешанным русско-тюркским населением. Это косвенно подтверждает её тюркское происхождение. Предки носителей этой фамилии, скорее всего, были крестьянами или ремесленниками из татарских или башкирских родов, постепенно перешедших в русскую культурную среду. Фамилия редкая, и её носители могут проследить свои корни именно в этом этническом и географическом узле.