Фамилия Костеньковы (и её мужская форма Костеньков) образована от имени собственного, а именно — от разговорной формы крестильного имени Константин. В основе лежит ласкательно-уменьшительное имя Костенька. Само имя Константин пришло на Русь из Византии вместе с христианством, имеет греческие корни и переводится как «стойкий, постоянный».

Словообразовательная модель здесь простая и прозрачная. К основе Костеньк- прибавили типичный русский суффикс принадлежности -ов, который указывает на то, что носитель фамилии — потомок человека по имени Костенька. Фамилия отвечает на вопрос «чей?»: сын Костеньки — Костеньков. Это самая массовая модель образования русских фамилий, характерная для большинства крестьянских и мещанских родов после отмены крепостного права.

Интересно, что форма Костенька — не единственный вариант, который дал жизнь фамилиям от Константина. Существовали и другие производные: Костя, Костюк, Костец, Костан. Поэтому фамилия Костеньков стоит в одном ряду с более частыми Костиковым, Костюковым и Костенко, но отличается именно суффиксом -еньк-, который в русских именах придаёт оттенок ласки или уменьшительности. В XIX веке такие формы были особенно распространены в крестьянской среде центральных и южных губерний России.

О точном месте и времени возникновения фамилии Костеньков говорить сложно. Процесс закрепления фамилий растянулся на несколько столетий: если у знати они появились уже в XV–XVI веках, то у основной массы крестьян — только после реформы 1861 года. Вполне вероятно, что предки Костеньковых получили фамилию при переписи населения во второй половине XIX века, когда паспортизация затронула самые широкие слои. Сейчас фамилия встречается нечасто, но её носители живут в разных регионах России, что говорит о постепенном расселении рода от первоначального места.