Фамилия Куксачёв — редкий случай, когда суффикс выдаёт не географию, а социальный статус предка. В ней соединились два словообразовательных этапа: сначала прозвище Куксак, затем фамилия Куксачёв. Суффикс -ач- в основе указывает на активный признак или профессию (ср. ткач, трубач, скрипач), а конечное -ёв — стандартный русский патронимический суффикс, означающий «сын» или «потомок». То есть Куксачёв буквально — «сын Куксака».

Корень кукс- в русских говорах многозначен. Самая вероятная версия — от глагола «кукситься» (хмуриться, быть угрюмым) или от существительного «кукса» — так в диалектах называли человека с неловкой, неуклюжей походкой, а иногда и просто плаксу. В словаре Владимира Даля «кукса» — это ещё и «кулак», но в прозвищах чаще фиксировалось переносное значение: ворчун или медлительный человек. Таким образом, первый носитель прозвища Куксак мог получить его за характер или манеру поведения.

Модель образования фамилии — от прозвища на -ак через суффикс -ач- — встречается нечасто. Обычно фамилии на -ачёв образуются от названий профессий (Трубачёв, Скрипачёв), но Куксачёв стоит в ряду прозвищных фамилий, где -ач- усиливает экспрессивность основы. Похожая логика в фамилиях Крисачёв (от «крис» — хриплый), Рысачёв (от «рысак» — быстрый конь, но и прозвище резвого человека).

Географически фамилия тяготеет к северо-востоку европейской России. По данным переписей XIX века, Куксачёвы чаще всего встречались в Вятской и Пермской губерниях, реже — в центральных областях. Это согласуется с диалектным характером корня: слово «кукса» активно бытовало именно в северных и уральских говорах.

Сословный состав носителей был преимущественно крестьянским. В документах ревизских сказок Куксачёвы значатся как государственные крестьяне, реже — как однодворцы. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что типично для прозвищной модели без «-ский» окончания.

Спорных версий происхождения немного. Иногда корень кукс- пытаются связать с тюркским «кук» (синий, небесный), но это маловероятно: фамилия не имеет характерных для тюркских заимствований суффиксов, а её ареал — чисто русский север. Также встречается гипотеза о связи с «куксой» как названием рыбы (пескаря) в некоторых говорах, но она слабо подтверждена диалектными записями.