O Varnish armazena em cache os 404's por padrão, portanto nenhuma configuração (exceto a inicial, configuração básica do Varnish) é necessária - a menos que o backend forneça uma resposta que o Vernnish considera não-editável.
Se for esse o caso, você pode fazer as alterações necessárias na resposta usando o VCL e forçá-lo a ser armazenado em cache.
Eu não forneci nenhum exemplo, porque não há nenhum a ser dado - na verdade.