Фамилия Козоногин — один из тех редких случаев, когда прозвище было образовано не от профессии или имени, а от физической особенности или повадки. В основе лежит словосочетание «козья нога». Скорее всего, так прозвали человека с характерной походкой — вразвалку, с подпрыгиванием, или того, кто косолапил, ставя ступни особым образом. В русских говорах «козой» могли называть и бойкого, вертлявого человека, а «козьи ноги» — это ещё и кривые, тонкие ноги. Прозвище было точным и ёмким, поэтому и закрепилось.

Модель образования типична для восточнославянских фамилий: суффикс -ин указывает на принадлежность «чей?» — сын или потомок Козоноги. В отличие от фамилий на -ов, которые чаще образовывались от названий профессий или мирских имён, -ин нередко закреплялся за прозвищами, описывающими внешность или характер. Грамматически Козоногин — это притяжательное прилагательное от прозвища Козонога.

Фамилия редкая и территориально привязана. Основной массив носителей сосредоточен в Поволжье, особенно в Нижегородской области и соседних регионах. Встречается она и на Урале, но единично. Это наводит на мысль, что прозвище могло возникнуть в конкретной местности и не распространиться широко из-за своей специфичности.

Других версий, кроме прозвищной, по сути, нет. Связывать фамилию с тюркскими корнями или с греческим «козон» (кость для игры) было бы натяжкой: во-первых, в тюркских языках нет близкого по звучанию слова со значением «нога», а во-вторых, суффикс -ин однозначно указывает на славянское происхождение основы. Социальный контекст: носители фамилии были, скорее всего, крестьянами или посадскими людьми, поскольку прозвища по внешним признакам — типично простонародный способ именования вплоть до XVII века.