Фамилия Козылбашев — редкий случай, когда основа слова не славянская, а тюркская, и при этом фамилия образована по русской модели с суффиксом -ев. Разобраться с её происхождением помогает география: скорее всего, предки носителя этой фамилии жили на юге Российской империи, в Закавказье или в казачьих областях, где тюркские языки соседствовали с русским.

В основе лежит слово «козылбаш» (вариант: «кызылбаш»). В тюркских языках «кызыл» — красный, «баш» — голова. Буквально «красноголовый». Однако это не прозвище по цвету волос. В XVI–XVII веках «кызылбашами» называли в Персии и на Кавказе воинов-шиитов, которые носили красные чалмы или головные уборы с двенадцатью красными полосами — в честь двенадцати имамов. В русских документах того же времени слово «кызылбаш» или «кизилбаш» означало «перс», «иранский подданный» (часто с оттенком «воинственный иноверец»). Позже, в XIX веке, в среде терских и кубанских казаков «кызылбаш» могло закрепиться как прозвище для человека смуглого, черноволосого или того, кто служил на границе с Персией.

Фамилия, таким образом, могла возникнуть двумя путями. Первый: предок носителя был выходцем из Персии или Закавказья, которого в русской среде прозвали «Козылбаш» — по этнической или религиозной принадлежности. Второй: прозвище дали за внешнее сходство — за красный румянец, рыжие волосы или за привычку носить что-то красное на голове. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «сын Козылбаша». Это типичная модель для русских фамилий, которые оформляли тюркские прозвища в XVII–XIX веках.

С точки зрения словообразования фамилия интересна тем, что не получила суффикс -ин (как ожидалось бы от основы на «ш»), а осталась с -ев. Это говорит о том, что прозвище воспринималось как слово с конечным согласным, а не как основа на мягкий шипящий. Встречается также вариант написания «Кызылбашев» — он ближе к тюркскому произношению, но в русской передаче «о» вместо «ы» (аканье) закрепилось в ряде регионов.

Среди однокоренных фамилий — Кызылбашев, Кизылбашев, а также более редкая Козылбаш (без суффикса). Все они указывают на одну и ту же историческую среду: южные рубежи России, где смешивались казачьи, горские и персидские традиции. Носителей фамилии Козылбашев немного, и в основном они встречаются на Северном Кавказе и в южных областях России.