Фамилия Костомаха — яркий пример украинской прозвищной традиции, где остроумие и бытовая наблюдательность соединяются в одном слове. В её основе лежит шутливое именование, образованное сращением двух корней: «кость» и «махать». Буквально Костомаха — «тот, кто машет костями». Скорее всего, так прозвали человека очень худого, костлявого, чья фигура ассоциировалась с торчащими костями. Такая модель словообразования — слияние существительного и глагола — типична для украинского просторечия и встречается в прозвищах вроде Непийвода, Нетудыхата или Неешхлеба. Она придаёт именованию оттенок добродушной насмешки и бытовой меткости.

Есть и вторая, более глубокая версия. В переносном смысле слово «костомаха» на Украине означало «смерть». Если принять это значение, прозвище могло выполнять роль внутрисемейного оберега. По древнему славянскому обычаю, ребёнку давали имя с «плохим» значением, чтобы обмануть злых духов и отвести от него беду. Надеясь вырастить здорового и крепкого сына, родители называли его Костомахой — как бы «смертью», чтобы настоящая смерть обошла мальчика стороной. Такой охранительный смысл встречается у многих славянских имён и прозвищ.

Фамилия Костомаха не получила широкого распространения за пределами Украины и южнорусских областей, где исторически были сильны украинские переселенческие потоки. Документы советского времени фиксируют носителей этой фамилии в самых разных уголках страны. Например, в Книге памяти Оренбургской области упоминаются трое однофамильцев: кузнец Василий Петрович Костомаха (1888 г. р.), председатель сельсовета Кондрат Петрович Костомаха (1896 г. р.) и конюх Семен Петрович Костомаха. В Алтайском крае записан украинец Николай Алексеевич Костомаха, родившийся в 1894 году в Австрии и проживавший в селе Сосновый Лог. А в Воронежской области, в селе Дмитриевка Бутурлиновского района, родилась Екатерина Семёновна Костомаха (1893 г. р.). Эти записи показывают, что фамилия бытовала в среде крестьян и рабочих, в том числе среди переселенцев, и не была связана с каким-то одним сословием.

По типу образования фамилия Костомаха — это застывшее прозвище, не получившее типичных русских суффиксов (-ов, -ин). Она относится к так называемым «украинским» фамилиям без дополнительного оформления, что указывает на её прямое происхождение из народной речи.