Фамилия Козодубов относится к числу прозвищных, образованных от занятия человека. В её основе лежит сложение двух слов: «коза» и «дуб» (или «дубить»). Первая часть указывает на материал — козью шкуру, вторая — на процесс её обработки. Дубление — это вымачивание кожи в отваре коры дуба (дубильный раствор), чтобы она стала мягкой и не гнила. Соответственно, Козодуб — это кожевник, который выделывал именно козьи шкуры, делал из них сыромятную кожу или замшу. Прозвище было профессиональным и точным: оно сразу говорило, чем конкретно человек зарабатывает на жизнь.

Модель образования фамилии проста: к основе прозвища (Козодуб) прибавили типичный русский суффикс принадлежности -ов. Так на Руси называли сына или потомка: «чей?» — Козодубов, то есть сын Козодуба. Суффикс -ов указывает на то, что фамилия сложилась в центральных и северных регионах России, в среде крестьян и посадских людей, где такие «ремесленные» фамилии были особенно распространены.

Интересно, что фамилия эта редкая и не потеряла своей прозрачности до сих пор: любой русскоязычный сразу догадывается о её значении. В отличие от фамилий вроде Кожемякин или Скорняков, Козодубов сужает специализацию до одного вида сырья — козьей кожи. Возможно, в той местности, где жил первый носитель этой фамилии, коз было много, и обработка их шкур была отдельным, узким ремеслом.

Встречается Козодубов преимущественно в южнорусских и украинских говорах, где слово «козодуб» могло бытовать как нарицательное прозвище кожевника. В письменных источниках фамилия фиксируется с XIX века, но как прозвище она, несомненно, старше.