Фамилия Косьянов — это не самостоятельное образование, а фонетический вариант более распространенной фамилии Касьянов. Разница в первой букве возникла под влиянием «окающих» говоров, где безударное «а» произносилось как «о». На письме это закрепилось, и фамилия получила собственное бытование.

Основа фамилии — крестильное мужское имя Касьян. В народе оно было популярным, хотя и имело неоднозначную репутацию: на Касьянов день (29 февраля) старались лишний раз из дома не выходить, считая его несчастливым. Само имя восходит к латинскому «cassus» — «пустой». Есть и другая версия: прозвище Косьян могли дать коса́рю, то есть человеку, который косил траву или хлеба. Эта гипотея менее правдоподобна, поскольку модель образования фамилии — типично «патронимическая»: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?» — Косьянов), а значит, в основе лежит личное имя, а не прозвище по ремеслу.

Так что в большинстве случаев Косьянов — это потомок человека по имени Касьян. Фамилия встречается преимущественно в регионах с окающим произношением: в Поволжье, на севере и в центральных областях России.