Фамилия Костюненкова — женская форма от Костюненков, а та, в свою очередь, образована от имени или прозвища Костюненок. Ключ к разгадке — суффикс -енок (и его вариант -ёнок), который в древнерусских говорах означал не просто «маленький», а «сын такого-то» или «молодой, неженатый мужчина». То есть Костюненок — это буквально «сын Костюна» или «молодой Костюн».

Основа Костюн — производная от канонического имени Константин (в переводе с латыни «стойкий, постоянный»). В русской народной традиции имя дробилось на множество уменьшительных форм: Костя, Костуля, Костюк, Костюн. Форма на -юн (Костюн) характерна для юго-западных русских говоров и особенно для белорусского и украинского языков, где суффикс -юн придавал имени оттенок ласкательности или принадлежности к младшему поколению.

Модель на -енков (Костюненков) — типично северная и северо-западная. Такие фамилии массово возникали в новгородских землях, Псковской, Тверской, Архангельской губерниях и в Вятском крае. В отличие от центральной России, где преобладали фамилии на -ов/-ев (Костюков, Костюнин), на Севере и в Поморье укоренился патроним на -енок/-онок, который затем стал фамилией. Со временем суффикс -енок превратился в -енков, и фамилия склонялась уже по образцу притяжательных прилагательных: чей? — Костюненков.

Таким образом, предок носительницы этой фамилии был, скорее всего, крестьянином или посадским человеком из северорусских или белорусских земель, которого в обиходе звали Костюненок — то есть сын Костюна, внук Константина. Фамилия фиксирует не столько географию, сколько социальный слой: это не дворянский род (там преобладали фамилии на -ский или на -ов с полной формой имени), а имя простое, бытовое, из гущи народа. Встречается она и сегодня, но довольно редка — основная масса носителей сосредоточена в Брянской, Смоленской областях и на востоке Беларуси, что подтверждает её западнорусские корни.