Фамилия Костянников образована от личного имени или прозвища Костянник. В основе, скорее всего, лежит народная форма крестильного имени Константин (от лат. constans — «стойкий, постоянный»). В русской традиции имена часто укорачивали и добавляли суффикс -ник: так из Константин получалось Костяник, а затем и Костянник. Однако есть и вторая, не менее правдоподобная версия: прозвище Костянник могли дать очень худому, костлявому человеку. Слово «кость» здесь — прямая основа, а суффикс -ник в прозвищах часто указывал на характерный признак внешности.

Фамилия построена по стандартной патронимической модели на -ов. Суффикс присоединяли к основе, оканчивающейся на твёрдый согласный: Костянник → сын Костянникова → Костянников. Такая модель типична для центральных и северных регионов России, где в XVI–XVII веках активно закреплялись фамилии от уличных имён.

Спор между двумя этимологиями — именной и прозвищной — решается просто. Если имя Константин было в ходу, то уменьшительная форма Костянник (через ступень Костяня, Костян) вполне естественна. Если же человек был замечен за чрезмерную худобу, прозвище Костянник возникало само собой. Оба пути возможны, и без документов конкретной семьи нельзя утверждать, какой из них верен. Чаще всего в таких случаях ономасты склоняются к имени как основе, поскольку прозвища от «кости» встречаются реже, чем производные от календарных имён.

В говорах слово «костянник» могло означать и нечто другое: в некоторых диалектах так называли костяную пуговицу или гребень. Но маловероятно, что прозвище давали по предмету обихода — скорее по внешности или имени.

Фамилия редкая. Встречается в основном в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает её позднее закрепление: крестьянские фамилии в этих регионах оформлялись в основном в XVIII–XIX веках, когда имя Константин уже широко использовалось в народных формах.