Фамилия Лосматов — одна из тех, где корень сразу бросается в глаза, но его значение не лежит на поверхности. Основа здесь — «лосмат-», что напрямую отсылает к слову «лосматый». В русских говорах так говорили о человеке с длинными, косматыми, свалявшимися волосами, то есть попросту «лохматом». Слово «лосм» или «лосма» в диалектах означало клок, прядь, космы, а «лосматый» — синоним «косматого». Таким образом, прозвище Лосмат или Лосматый давали человеку за его неопрятную, растрёпанную шевелюру, и именно от этого прозвища через патронимический суффикс -ов образовалась фамилия. Модель типична для русских фамилий: усечение прилагательного до основы и добавление суффикса принадлежности.

Суффикс -ов указывает на то, что фамилия формировалась в центральных и северных регионах России, где эта модель была основной для крестьянских и мещанских фамилий. Интересно, что в некоторых областях, например в рязанских и тамбовских говорах, слово «лосматый» могло иметь и переносное значение — «небрежный», «растрёпанный» не только внешне, но и в делах. Поэтому предок Лосматовых мог получить прозвище не столько за причёску, сколько за манеру поведения или ведения хозяйства.

Встречаются и более редкие версии. Например, связь с тюркским словом «лосман» (лоцман, проводник), но это маловероятно для русской фамилии с суффиксом -ов, так как такие заимствования обычно адаптировались через другие модели. Также не следует путать Лосматовых с фамилией Лосев, образованной от имени Лось: корни здесь разные, и у Лосматовых основа — именно волосяная, «косматая».

В документах фамилия фиксируется с XVII века. В переписных книгах Воронежского уезда 1670-х годов упоминается крестьянин Федька Лосматов, что подтверждает её раннее бытование в среде служилых и тяглых людей. Сейчас фамилия встречается нечасто, преимущественно в Поволжье и центральных областях России, что соответствует ареалу бытования диалектного слова «лосматый».