Фамилия Астакова — женская форма от Астаков, и её разбор стоит начать с суффикса. Формант -ов- указывает на типичную русскую модель образования отчества или прозвища: «чей?» — Астаков, то есть сын или потомок человека по имени или прозвищу Астак. Основа здесь нестандартная: в отличие от частых Иванов или Петров, имя Астак в святцах не встречается. Это не каноническое крестильное имя, а, скорее всего, производное или диалектное.

Самая вероятная версия — связь с тюркским именем Астак или Астах. В татарском и башкирском языках «астак» означает «нижний» или «низкий» (в прямом, а не уничижительном смысле — например, как топографическая примета: человек, живший в низине). Учитывая, что фамилии на -ов в центральной России и Поволжье нередко возникали из тюркских прозвищ (ср. Астафьев, Астахов), версия выглядит рабочей. Альтернатива — связь с греческим именем Евстафий (в народной форме Астах), но тогда фамилия должна была бы звучать как Астахов, а не Астаков. Разница в одну букву здесь принципиальна: суффикс -ак- вместо -ах- — это не опечатка, а другой словообразовательный ход. В говорах русского Севера и Сибири «астак» могли называть упрямого, стойкого человека (от диалектного «астакаться» — устоять, не сдаться), но это локальная гипотеза, менее подкреплённая.

Географически фамилия Астакова встречается довольно редко, с концентрацией в Вологодской и Архангельской областях, а также в Зауралье. Это косвенно подтверждает «северный» или диалектный след: на Русском Севере фамилии с суффиксом -ак- (-ак-ов) не редкость (ср. Торбаков, Шулаков), и они часто образованы от местных прозвищ, а не от тюркских заимствований. Социальный состав носителей в прошлом — в основном крестьяне и посадские люди, незнатные роды. В дворянских родословных книгах Астаковы не значатся.

Однокоренные фамилии — Астакин, Астахов, Асташов. Сравнение с ними показывает, что Астакова стоит особняком: если Астаховы массово выводятся от Астаха (производного от Евстафия), то Астаковы — от более редкой основы. Для человека, ищущего свою фамилию, это означает, что его предки, скорее всего, носили прозвище Астак, искать корни стоит в северных русских говорах или в контактных зонах с тюркским населением.