Фамилия Косоротиков — один из тех случаев, когда прозвище, данное человеку, со временем превратилось в родовое имя, сохранив свою выразительность. Её основа — «косой рот», то есть человек с перекошенным, кривым ртом. Причина могла быть разной: последствие болезни (например, неврит лицевого нерва), врожденная особенность или просто привычка кривить рот при разговоре. В любом случае, прозвище было очень наглядным и цепким, поэтому легко закрепилось.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: к основе «Косорот» прибавили патронимический суффикс «-ик», обозначающий принадлежность («чей?» — «Косоротиков»), а затем уже стандартный «-ов». Цепочка выглядит так: прозвище Косорот → отчество Косоротик (в значении «сын Косорота») → фамилия Косоротиков. Суффикс «-ик» в этой роли встречается реже, чем «-ов» или «-ин», что делает фамилию более редкой по типу образования.

Однокоренные фамилии — Косоротов, Косоротых — встречаются чаще, и все они восходят к тому же прозвищу. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные образования на «-иков» от прозвищ, описывающих внешность, приводятся как характерные для центральных и северных регионов России. Можно предполагать, что предки Косоротиковых жили где-то в этих областях, но точная география фамилии не привязана к одному уезду — она встречается в разрозненных записях от Вологды до Поволжья.

Как и многие «говорящие» фамилии, Косоротиковы, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми — в дворянской среде прозвища с таким откровенно телесным изъяном встречались редко. Фамилия не несет в себе никакого скрытого смысла, кроме прямого указания на внешность первого носителя.