Фамилия Костычевы — одна из тех, где на первый взгляд всё просто, но при ближайшем разборе открывается сразу несколько версий происхождения. Самая распространённая и убедительная связывает её с крестильным именем Константин. В народной речи имя Константин сокращали до множества обиходных форм: Костыч, Коста, Костя. Именно от формы Костыч и пошла фамилия Костычев (через суффикс -ев, указывающий на принадлежность: «сын Костыча»). Само имя Константин греческого происхождения и означает «стойкий, постоянный» — так что, если принять эту версию, предки Костычевых по мужской линии носили имя с довольно твёрдым характером.

Однако есть и другая версия, менее вероятная, но тоже имеющая право на существование. Она не связана с церковным именем, а опирается на прозвище Костыч от слова «кость». Прозвище могли дать человеку, который увлекался игрой в кости или бабки — старинной русской забаве, где использовались кости животных. Со временем, по аналогии, Костычем стали называть и страстного картежника. В этом случае фамилия отражает не имя, а род занятий или склонность предка — не слишком лестное, зато живое прозвище.

Словообразовательная модель здесь стандартная для русских фамилий: суффикс -ев присоединяется к основе, оканчивающейся на мягкий согласный или ц (Костыч — Костычев). Такая модель типична для центральных и северных регионов России. Точную географию бытования фамилии Костычев установить сложно — она встречается в разных областях, но в целом не относится к числу очень частых.

Обе версии — и «именная», и «прозвищная» — имеют право на существование. В ономастике нередки случаи, когда одна и та же фамилия в разных семьях возникла из разных источников. Определить, какой случай ближе к конкретным Костычевым, можно только по семейным преданиям или архивным записям.