При отходе к Москве Костенецкий был назначен начальником артиллерии арьергарда. Отличился в сражениях при Спас-Купле, у Малоярославца и Красного. В представлении к награждению шпагой с алмазами «За храбрость» за дело при селении Чернишня у Спас-Купли 22 сентября 1812 года М. И. Кутузов указывал: «Во все авангардные дела, равно и в сие сражение, командуя всеми батареями, хорошими своими распоряжениями устраивал оные на выгодных местах и, действуя с отличной неустрашимостью, наносил неприятелю великий вред».