Фамилия Костычев по самой распространённой версии образована от крестильного имени Константин. В народной речи это имя, восходящее к греческому слову со значением «стойкий, постоянный», дало множество сокращённых форм. Одна из них — Костыч — и легла в основу фамилии. По этой модели, суффикс -ев указывает на принадлежность: Костычев буквально означал «сын Костыча» или «потомок Костыча».

Менее вероятна, но тоже возможна связь с прозвищем Костыч от слова «кость». В старину так могли назвать заядлого игрока в кости или бабки, а позже — и страстного картёжника. Однако эта версия уступает первой по правдоподобию: имя Константин было распространено повсеместно, и его производные встречаются во многих русских фамилиях (Костылев, Константинов, Костин). Прозвище Костыч в значении «игрок» — более редкое и локальное явление.

Интересно, что фамилия Костычев не имеет отношения к слову «костыль» (палка для опоры). В русских говорах «костыч» никогда не значил «костыль», а связь с «костью» прослеживается только в прозвищном контексте. Таким образом, подавляющее большинство носителей фамилии — потомки человека по имени Константин, которого в быту звали ласково или сокращённо Костыч.