В 1822 году окончил кондукторские классы Главного инженерного училища и был оставлен для продолжения обучения в офицерских классах, которые окончил в 1824 году. Был выпущен подпоручиком в чертёжную Инженерного департамента. В середине 1830-х годов открыл, в доме Решетникова по Лиговскому каналу (на месте современного дома № 65 по Лиговскому проспекту[1]), пансион для подготовки кандидатов к поступлению в инженерное училище. В числе посещавших пансион были братья Фёдор и Михаил Достоевские, Д. В. Григорович. В своих воспоминаниях Григорович писал:
Первый мой визит, вместе с матушкой, к Костомарову произвёл на меня, сколько помню, удручающее впечатление. Я увидел перед собою пожилого, высокого офицера с большими чёрными усами, с серьёзным, даже, сколько мне тогда показалось, суровым лицом. … Первое впечатление, сделанное на меня Костомаровым, было ошибочно: он оказался добрейшим, мягким человеком. … Костомаров приготовлял своих питомцев таким образом, что они выдерживали поступной[sic] экзамен всегда первыми; их в училище так и звали костомаровцами; каждый лез из кожи, чтобы не ударить лицом в грязь и поддержать репутацию уважаемого наставника…
«…Давно уже следовало бы мне возблагодарить вас за оказанные вами сыну моему пособия в определении его в инженерные юнкера <…> Теперь приятнейшею поставляю для себя обязанностию принесть вам, милостивый государь, мою душевную благодарность за ваши благодеяния, оказанные детям моим, в особенности старшему моему сыну — прошу вас покорнейше не ставить их и в предбудущее время вашими советами, а вместе с сим позвольте вас ещё утруждать моею покорнейшею просьбою, постараться о переводе его в Инженерный замок…