Фамилия Костыльникова — женская форма фамилии Костыльников. Её основа — прозвище или профессиональное именование Костыльник, которое, в свою очередь, образовано от слова «костыль». В русском языке у этого слова несколько значений, и каждое могло породить фамилию.

Самая прямая и очевидная версия — ремесленная. Костыльником на Руси называли мастера, который делал костыли — деревянные опоры для хромых или больных людей. Производство таких изделий требовало плотницкого навыка: костыль вырезали из прочной древесины, подгоняли под рост и руку. Фамилия могла закрепиться за человеком, который кормился этим ремеслом, либо за его потомками.

Вторая версия связана с другим значением слова «костыль» — дорожный посох с загнутым верхом. В некоторых говорах костыльником называли странника, нищего или калеку, который ходил с таким посохом. Прозвище могли дать хромому человеку, а позже оно перешло в фамилию, уже не связанную с физическим недостатком.

Менее распространённая, но возможная трактовка — от слова «костыль» в значении «крюк», «зацепка» или «железный штырь». В крестьянском быту костылями называли гвозди с загнутым концом или металлические скобы. Костыльником могли прозвать кузнеца, ковавшего такие изделия.

Фамилия образована по типичной русской модели с суффиксом -ник, который указывает на лицо по профессии или характерному признаку, и патронимическим суффиксом -ов. Встречается фамилия в центральных и южных регионах России, особенно в областях, где было развито кустарное производство деревянных изделий. Однокоренные фамилии — Костылев, Костылин, Костылёв — образованы от того же корня, но по другим моделям, и могут иметь схожие или смежные значения.