Фамилия Костюничев — яркий пример того, как в русской ономастике личное имя превращается в фамилию с помощью цепочки суффиксов. Её основа — имя Костюня, которое в свою очередь является уменьшительно-ласкательной формой от канонического имени Константин (в просторечии — Костя). Суффикс -ун(я) в русских именах (сравните: Ваня — Ванюня, Степан — Степунюня) придавал оттенок нежности или фамильярности, но мог закрепиться и как самостоятельное прозвище.

Ключевая особенность этой фамилии — редкий суффикс -ичев. Стандартная модель образования от имён на -я (Костюня, Степаня, Федюня) давала фамилии Костюнин, Степанин, Федюнин. Форма Костюничев встречается значительно реже и указывает на то, что в основе лежало не просто имя, а отчество от имени Костюня. То есть цепочка выглядит так: Костюня → Костюнич (сын Костюни) → Костюничев (внук или потомок Костюнича). Такая трёхступенчатая модель (имя → отчество на -ич → фамилия на -ев) характерна для северных и центральных регионов России, где в XVI–XVII веках отчества на -ич могли бытовать не только у знати, но и у крестьян, особенно в Новгородской и Вятской землях.

Географически фамилия Костюничев не массовая. По данным переписей, она встречается в основном в Костромской, Кировской и Нижегородской областях, что косвенно подтверждает её северное происхождение. Носители фамилии, вероятно, были свободными крестьянами или посадскими людьми, а не дворянами — фамилии на -ичев у знати почти не фиксируются, так как у них была другая модель образования (от имён на -а: Гаврилович, Ильич).

В написании фамилии возможны варианты: Костюничев (с буквой «ё» в ударении, хотя чаще произносят Костюничев) и крайне редкая форма Костюничов (под влиянием акающих говоров). Сравнение с однокоренными фамилиями (Костюков, Костюшин, Костюнин) показывает, что Костюничев — одна из самых редких и структурно сложных форм, сохранившая архаичную модель образования, почти исчезнувшую в XIX веке.