Фамилия Сосок — редкий случай, когда основа прозвища не вызывает споров, а вот механизм её превращения в фамилию — да. В русской ономастике слово «сосок» (грудной сосок, а также шип, выступ на чём-либо) редко становилось личным именем, но в качестве прозвища могло закрепиться за человеком с заметной физической особенностью — родинкой, бородавкой, шрамом, которые напоминали сосок. В говорах «сосок» называли и небольшой холмик, бугорок, так что прозвище могло относиться к низкорослому или коренастому человеку.

Модель образования здесь нетипична. Большинство русских фамилий образуется с помощью суффиксов -ов/-ев, -ин, -ский. Фамилия Сосок — это «застывшая» форма прозвища в чистом виде, без дополнительного суффикса. Такие фамилии (Сокол, Жук, Кот) встречаются, но реже, чем суффиксальные. Это говорит о том, что фамилия могла возникнуть поздно, в среде, где фамилии ещё не устоялись — у крестьян, однодворцев, в некоторых казачьих областях. В официальных документах XIX века её могли записать именно так, как прозвище звучало в быту, без переделки.

Географически фамилия Сосок встречается спорадически, без ярко выраженного ареала. Единичные носители зафиксированы в центральных областях России, на Урале и в Сибири — там, где переселенцы несли с собой прозвища. В отличие от фамилии Соснов (от сосны) или Сосновский, Сосок явно не связан с деревом: корень другой, а суффикс -ок указывает на уменьшительность или предметность.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Сосенков, Сосипатров — показывает, что Сосок стоит особняком. Первая образована от имени Сосипатр (греч. «спасающий отца»), вторая — от растения. Сосок же остаётся единственной фамилией, напрямую восходящей к анатомическому термину. Это не делает её «неприличной» или шуточной: в народной среде прозвища давали без стеснения, по самой заметной черте. Носитель фамилии Сосок мог быть просто человеком с родимым пятном или, что реже, мастером, делавшим соски для скота (деревянные наконечники для вымени). Но вторая версия менее вероятна — такое ремесло не было массовым и не дало бы устойчивого прозвища.