Фамилия Косозубов — один из тех случаев, когда прозвище так и просится на язык, и его значение прозрачно даже спустя столетия. В основе лежит прилагательное «косой» в значении «кривой, не прямой» и существительное «зуб». Косозубом на Руси называли человека с неровными, кривыми зубами. Такие прозвища по внешним физическим признакам были обычной практикой в XV–XVII веках: они не несли оскорбительного оттенка, а служили точной бытовой характеристикой, по которой человека идентифицировали в деревне или слободе.

Модель образования типична для русских фамилий: к основе «Косозуб» добавили патронимический суффикс -ов, означающий «чей?» — сын Косозуба. Формально это отчество, превратившееся в наследственную фамилию. Важно заметить, что в этом слове соединительная гласная «о» — не редкость для составных прозвищ (сравните: Кривошеев, Криворотов, Сухоруков). Фамилии с корнем «зуб» вообще многочисленны: Зубов, Зубарев, Зубатый, но Косозубов стоит особняком из-за яркой описательной основы.

В словаре Б. О. Унбегауна «Русские фамилии» подобные образования от прозвищ, указывающих на физический недостаток, отнесены к древнему пласту русской антропонимии. Географически фамилия редкая: по данным открытых источников, основные очаги её бытования — южные и центральные регионы России (Курская, Воронежская, Ростовская области), а также восток Украины. Встречаемость крайне низкая, что говорит о локальном происхождении — вероятно, фамилия пошла от одного прозвища, закрепившегося в конкретном роду, а не возникла параллельно в разных местах.

Интересная деталь: в старых документах можно встретить вариант написания «Касазубов» (через «а»), что отражает акающее произношение южнорусских говоров. Это лишний раз подтверждает, что предки носителей фамилии жили именно на территориях с акающей диалектной нормой. Сословная принадлежность, скорее всего, крестьянская или посадская — фамилии от прозвищ с «простым» значением редко встречались в дворянской среде до более позднего времени, когда некоторые из них и получили дворянство за выслугу. Никаких других версий происхождения, кроме прозвищной, у фамилии Косозубов нет — этимология настолько прямая, что альтернативные гипотезы просто излишни.