Фамилия Сосанов — редкий случай, где основа почти наверняка не славянская, а тюркская или кавказская, но оформлена по русской модели. Суффикс -ов указывает на стандартный способ русификации: к тюркскому имени или прозвищу добавили русское окончание, означающее принадлежность роду. По-русски фамилия звучит как отчество от имени Сосан.

Само имя Сосан (или Сосан) в тюркских языках имеет несколько значений. Самое прямое и вероятное — «красивый», «статный». В казахском и башкирском есть слово «сосан» (или «сусан») в значении «осанка», «вид», «стать». Прозвище Сосан могли дать человеку с прямой осанкой, видному или опрятному. Вторая версия, менее распространённая, связывает имя с названием растения — «сосан» в некоторых тюркских диалектах означает вид лука или съедобной травы. Тогда прозвище могло относиться к знахарю, собирателю трав или просто человеку, жившему у зарослей такого растения.

География фамилии подтверждает тюркское происхождение. Сосановы встречаются в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской области, на Северном Кавказе (особенно среди кумыков и ногайцев). В центральных русских областях фамилия редка. Встречается также вариант Сосанян — с армянским суффиксом, но это уже другая ветвь.

Словообразовательная модель проста: Сосан + -ов. Фамилия могла возникнуть в среде татарских мурз или башкирских старшин, которые брали русские фамилии после присоединения Поволжья. Позже, в XIX веке, такую фамилию могли дать при крещении или при получении паспорта выходцам из тюркской среды. В отличие от фамилий на -ин, которые чаще образуются от основ на -а/-я, Сосанов подчиняется общему правилу: к основе на твёрдый согласный добавляется -ов.

Единственная сложность — возможное совпадение с диалектным русским словом «сосан» (в рязанских говорах — «засохший, худой человек»). Но эта версия слабая: в русских говорах слово редкое и локальное, а география фамилии указывает на юго-восток, а не на центральные области. Поэтому тюркское происхождение остаётся основным.