Фамилия Костененкова — яркий пример того, как русская фамилия может сохранить в себе не только имя предка, но и точное указание на его родственные связи. В основе лежит мужская фамилия Костененков, которая, в свою очередь, образована от имени Костеня. Это народная, разговорная форма канонического имени Константин (от латинского constans — «стойкий, постоянный»). Суффикс -енк- указывает на уменьшительно-ласкательное значение: Костеня — это «маленький Костя», то есть ребенок или младший родственник.

Однако ключевая особенность фамилии — суффикс -ов, который в данном случае работает нестандартно. В классической модели фамилий на -ов (Иван — Иванов) он означает «сын Ивана» или «принадлежащий Ивану». Но в фамилиях на -енков (Костенков, Федосеенков, Тимошенков) суффикс -енк- изначально был патронимическим (отчество), а -ов добавился позже, когда фамилия закрепилась. То есть Костененков буквально означает «внук Костени» или «сын того, кто был Костеней». Это так называемая «двойная патронимическая» модель, характерная в основном для южнорусских и украинских территорий, где были распространены фамилии на -енко, а затем, при русификации, к ним добавляли русский суффикс -ов. Фамилия Костененкова — женская форма, принадлежащая женщине или дочери Костененкова.

Географически фамилия тяготеет к Курской, Белгородской, Воронежской областям, а также к восточным районам Украины — именно там модель «имя на -еня + -ов» была особенно продуктивной. В отличие от более распространенной фамилии Костенко, которая осталась в «чистом» украинском виде, вариант Костененков прошел стадию адаптации к русской фамильной системе. Менее вероятная, но лингвистически возможная версия связывает основу не с именем Константин, а с диалектным словом «костень» (кость, костяной) или прозвищем Костеня для костлявого, худого человека. Однако первое объяснение — от имени — выглядит убедительнее, так как прозвищные фамилии редко образуют столь сложную двойную патронимическую конструкцию.

Сословно владельцы такой фамилии в подавляющем большинстве были крестьянами или однодворцами (особая категория южнорусского населения, сочетавшая черты крестьян и мелких землевладельцев). Фамилия не несет дворянского оттенка, но говорит о крепкой семейной традиции, где родовое имя передавалось через поколения с точным указанием степени родства.