Фамилия Костюшкин — наглядный пример того, как в русской фамилии закрепилось уменьшительно-ласкательное прозвище от полного крестильного имени. В её основе лежит народная форма Костюшка, которая образовалась от церковного имени Константин (с греческого — «стойкий, постоянный»). Такие «домашние» варианты имён были обычны в быту: полным именем человека называли в церкви или официальных документах, а в семье и среди соседей он был Костюшкой, Костей, Костяном.

Фамилия построена по самой распространённой в русском языке модели: к основе Костюшк- добавили суффикс -ин. Эта модель (чьи? — Костюшкины) изначально отвечала на вопрос «чей сын?» или «чей человек?». То есть Костюшкин — буквально «сын Костюшки». Такой способ образования типичен для фамилий, произошедших от имён и прозвищ, оканчивающихся на -а/-я (ср.: Фомин, Савин, Ильин).

Интересно, что в некоторых говорах форма Костюшка могла быть не только уменьшительной, но и прозвищной — так могли назвать человека с твёрдым, «постоянным» характером, отсылая к смыслу имени Константин. Однако это лишь предположение: фамилия могла закрепиться и за человеком, которого звали Костюшкой просто потому, что он был младшим или любимым в семье.

Судя по окончанию -ин, фамилия Костюшкин — русская, а не украинская или белорусская (там чаще встречались бы формы на -енко, -ук или -ович). Географически она могла возникнуть в северных и центральных губерниях России, где фамилии на -ин особенно распространены. Точное место и время появления фамилии сейчас установить сложно — процесс становления фамилий у крестьян и мещан затянулся до XIX века, и письменные источники по многим «простым» фамилиям скудны.

В отличие от фамилий, образованных от прозвищ по профессии или внешности (Кузнецов, Глазатов), Костюшкин — это «патронимическая» фамилия, то есть прямо указывающая на имя предка. Она не говорит о роде занятий или сословии, а лишь о том, что в роду был человек по имени Константин, которого в быту звали Костюшкой. Такие фамилии — самый древний и массовый пласт русских родовых именований.