Фамилия Костелова — форма женского рода, а её мужской вариант — Костелов. С первого взгляда напрашивается связь со словом «кость», но на деле всё сложнее: в основе лежит не анатомия, а имя или прозвище.

Самый вероятный источник — нецерковное имя Кость, сокращение от Константин (через разговорное Костя). В старину человека могли называть просто Костел — это производная форма с уменьшительно-ласкательным суффиксом -ел-, как, например, у имён Орел, Козел (редуцированные прозвища). Отсюда: Костел → Костелов — сын Костела. Суффикс -ов указывает на принадлежность, типичную для русских фамилий XVI–XVII веков.

Вторая версия, менее распространённая, — связь с диалектным глаголом «костелить» (бранить, ругать или, в некоторых говорах, колотить). В этом случае прозвище Костел мог получить сварливый или драчливый человек. Однако фамильный суффикс -ов говорит в пользу первой гипотезы: фамилии от прозвищ с таким значением чаще оформлялись через -ин (Костелин), если основа оканчивалась на -а.

Фамилия редкая, географически не привязана к одной области — встречается и в центральных регионах России, и на Урале, что типично для фамилий, образованных от канонических имён в народной форме. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, предки носителей были, скорее всего, крестьянами или посадскими людьми.