Фамилия Костючек — яркий пример того, как географическое положение определило способ словообразования. В основе лежит имя Костя, уменьшительная форма от Константин (от лат. constans — «стойкий, постоянный»). Но ключевую роль играет суффикс -ек, а точнее -ук/-юк, который характерен для западных регионов — Беларуси, Украины, юго-запада России. В местных говорах этот суффикс часто переходил в -ек/-ик под влиянием польского или белорусского произношения, что и дало форму Костючек. То есть ваш предок был не просто Костя, а «маленький Костя» или «сын Кости» — так нарекали младшего в семье или сына.

Интересна и возможная связь с прозвищем. В тех же краях «костюк» или «костючек» могли назвать человека костистого, худощавого, либо того, кто занимался обработкой кости — костореза. Но первая версия, от имени, гораздо правдоподобнее: прозвищные фамилии с таким суффиксом в этой зоне встречаются реже, чем патронимические. Фамилия не дворянская и не купеческая — она из крестьянской или мещанской среды, где такие «уменьшительные» формы были повседневны.

Сравните с однокоренными: Костюк (прямой вариант с -ук), Костюков (русифицированная форма с -ов), Костюкевич (с польским -евич). Костючек стоит особняком — это локальный вариант, который мог закрепиться в письменных записях случайно, из-за особенностей местного говора. Встречается фамилия в основном на территории современной Украины и в приграничных областях России, но не массово. Если вы носите эту фамилию, скорее всего, ваши предки жили в небольшом селе, где всех знали по именам и прозвищам, а «Костючек» было естественным обращением к человеку из семьи Константина.