Фамилия Астафуров — редкий случай, когда тюркская версия происхождения выглядит убедительнее привычной модели от крестильного имени. В основе лежат два турецких слова: ast — «подчиненный, младший по званию» и afur — «важничанье, чванство». Сложенное вместе прозвище Астафур, скорее всего, дали человеку, который кичился мнимым положением или вёл себя заносчиво, хотя по статусу был невысок.

Менее правдоподобно связывать фамилию с греческим именем Евстахий (в переводе «хорошо построенный, уравновешенный, крепкий»). В русской традиции от Евстахия пошли фамилии вроде Евстафьев, Остафьев, Астафьев — с чётким суффиксом -ев. Форма Астафуров с суффиксом -ов и корнем на -ур- выбивается из этого ряда: здесь не видно типичной переработки греческого имени, зато хорошо читается тюркская основа.

Суффикс -ов указывает на принадлежность: Астафуровы — потомки человека по прозвищу Астафур. Само прозвище могло закрепиться в среде, где бытовали тюркские языки, — на южных и восточных окраинах Русского государства, в казачьих областях или среди служилых людей, контактировавших с тюркоязычным населением. Фамилия встречается в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает эту географию.

В отличие от массовых фамилий на -ов, образованных от канонических имён, Астафуров сохранил нецерковное, бытовое прозвище с живым значением. Такие прозвища редко попадали в святцы, но хорошо держались в устном обиходе.