Фамилия Костьянцевы — довольно редкий случай в русской ономастике, и её происхождение не лежит на поверхности. Сразу скажем: в основе, скорее всего, лежит не имя Константин, а прозвище, и вот почему.

Если бы фамилия была образована напрямую от крестильного имени Константин, мы бы ожидали форму «Константинов» или, в просторечии, «Костянтинов». Однако здесь мы видим суффикс «-янц», который не характерен для стандартной модели отчества. Форма «Костьянец» — это не уменьшительное от Константина (для этого есть Костя, Костик), а самостоятельное прозвище. Скорее всего, оно восходит к слову «кость» и описывало человека внешне — худого, костлявого, с выступающими суставами. В русских говорах такое прозвище могли дать и высокому, жилистому крестьянину, и человеку с тяжелой костью, широкоплечему — смысл зависел от контекста.

Дальше в игру вступает суффикс «-ев», который присоединился к прозвищу Костьянец. Получилось «Костьянцев» — «чей?» — «сын Костьянца». Обратите внимание на редкую фонетику: сочетание «стьян» в корне. В живой речи XIX века оно легко могло редуцироваться до «стьянц», что и закрепилось в написании. Это характерно для южнорусских и западнорусских говоров, где «ять» и «е» звучали мягче, а также для регионов, где смешивались «ц» и «ч» (цоканье). Поэтому географически фамилия Костьянцевы, вероятно, имеет корни не в центральной России, а в пограничье — например, в бывших рязанских, тульских или смоленских землях, где фамилии на «-янцев» встречаются чаще.

Таким образом, перед нами не книжная, а народная фамилия — прозвищная, а не крестильная. Она возникла в среде, где человека называли не по святым, а по приметной черте. Версия с именем Константин возможна, но она слабее: для неё нет морфологических оснований, так как суффикс «-янц» не образует производных от Константина. Прозвище Костьянец — более живое и конкретное объяснение. О точном времени появления фамилии говорить трудно, но скорее всего, она оформилась не раньше XVII века, когда прозвища начали массово переходить в наследственные фамилии в среде крестьянства и посадских людей.