Фамилия Костов — яркий пример того, как краткая форма крестильного имени закрепилась в качестве родового прозвища. Вопреки возможной догадке, её основа никак не связана с существительным «кость». Корень здесь — Костя, уменьшительная форма церковного имени Константин. Само имя восходит к латинскому constans — «постоянный, стойкий», так что предки носителей фамилии могли быть названы в честь этого качества.

Модель образования проста и типична для восточнославянских фамилий: к основе Кост- добавился патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — Костов, то есть сын Кости). Однако география бытования фамилии вносит важный нюанс. Если в России фамилия Костов встречается относительно редко, то на Балканах, особенно в Болгарии, Сербии и Македонии, она распространена широко. Там суффикс -ов также обозначает принадлежность, но имя Костя (или Коста) могло бытовать как самостоятельная полная форма, а не только как сокращение от Константин.

Таким образом, фамилия Костов — это «сын Кости» или «потомок Кости». В русском контексте она входит в обширное гнездо однокоренных фамилий (Константинов, Костин, Костюков, Костылев), но отличается именно редким для России суффиксом -ов при основе на мягкий согласный. Встречаются и варианты написания — Костов и Костёв, но первый считается литературной нормой.