Фамилия Астафонов — вариант более известной фамилии Астафьев, и её происхождение напрямую связано с крестильным именем Евстафий. В разговорной русской речи имя Евстафий прошло через цепочку упрощений: сначала отпало начальное «Ев», превратив имя в Стафий, а затем добавилась типичная народная приставка «Ас-», давшая форму Астафий. От этого обиходного имени и образована фамилия с помощью патронимического суффикса -ов, то есть Астафонов буквально означает «сын Астафона».

Ключевая особенность этой фамилии — суффикс -онов, который встречается реже, чем базовый -ов. В русской ономастике модель «Астафонов» указывает на то, что исходное имя-основа звучало как Астафон, а не Астафей. Такой вариант мог возникнуть под влиянием других имён на -он (например, Платон, Симон) или в результате диалектного произношения. Это делает фамилию не просто «сыном Астафия», а «сыном Астафона» — более конкретной, хотя и менее распространённой ветвью того же корня.

Само имя Евстафий греческого происхождения, означает «устойчивый», «крепко стоящий». В святцах оно связано с несколькими раннехристианскими мучениками, поэтому имя было популярно на Руси. Со временем его народные формы дали целое гнездо фамилий: Астафьев, Астахов, Остафьев, Остапов, и Астафонов — одна из самых редких в этом ряду. Встречается она преимущественно в центральных и южных регионах России, где диалектные особенности речи сильнее меняли книжные имена.

Если предки носителя фамилии были крестьянами или мещанами, их прозвали по отцу — Астафоном, что закрепилось в документах как фамильное имя. Сословной элитарности у Астафоновых нет: это типичная крестьянская или посадская фамилия, возникшая в среде, где имя Евстафий было употребительно, но в просторечной форме.