Фамилия Астров — одна из тех, что образована от прозвища, данного не по внешности или характеру, а по занятию. Её основа — слово «астр», так в XIX веке называли цветок, который мы знаем как «астра». «Астров» — это притяжательное прилагательное с суффиксом -ов, отвечающее на вопрос «чей?»: сын Астра, то есть сын человека, которого в округе звали Астром.

Прозвище Астр могли дать садовнику, торгующему цветами, или человеку, который жил на улице, где разводили астры. В ономастике известен и другой путь: в южнорусских говорах «астра» — не только цветок, но и название дикого растения, похожего на ромашку, так что прозвище могло закрепиться за травником или знахарем. Менее вероятна версия о связи с мужским именем Астер (от греческого «астер» — звезда) — такие имена были редки в русской среде и встречались в основном у духовенства, но фамилия Астров не имеет типичной семинарской окраски (суффикс -ов, а не -ский).

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» Астров не упоминается как типичная «цветочная» фамилия, что говорит о её локальном, а не массовом происхождении. Встречается она преимущественно в центральных губерниях России, где астры разводили в помещичьих и купеческих садах. По сословной принадлежности носители фамилии могли быть как крестьянами, получившими прозвище за работу в барском саду, так и мещанами, торговавшими рассадой.

Любопытная деталь: фамилия Астров зафиксирована в «Ономастиконе» С. Веселовского, где указано, что в XVI–XVII веках слово «астр» могло означать не только растение, но и «острый» в диалектном произношении. Однако эта версия спорная — она требует допущения, что «астр» — это искажённое «остр», а суффикс -ов присоединился к уже изменённой основе, что маловероятно для фамилий того периода. Более правдоподобно, что Астров — «цветочная» фамилия, редкая и запоминающаяся, без натяжек и искусственных гипотез.