Фамилия Астрякова — женская форма фамилии Астряков, и чтобы понять её происхождение, нужно разобрать мужской вариант. Основа здесь неочевидная и редкая, что сразу выделяет эту фамилию из ряда типичных русских окончаний на -ов.

Самый вероятный источник — прозвище или мирское имя Астряк. В русских говорах слово «астряк» или «острек» могло означать колючку, репейник, либо что-то острое, торчащее. В переносном смысле так могли прозвать человека с острым языком, неуживчивого или колкого. Есть и другая версия: в диалектах слово «астрый» — вариант «острый», и фамилия могла закрепиться за тем, кто отличался острым зрением, умом или даже носил прозвище Остряк (через аканье — Астряк). Суффикс -як в таких прозвищах типичен для характеристики человека по внешнему признаку или поведению (ср. Бодряк, Добряк, Глупяк).

Менее распространённая, но возможная гипотеза — связь с географическим названием. В Беларуси и на западе России встречаются топонимы вроде Астряково или Астряк, от которых фамилия могла образоваться по модели «выходец из такой-то местности». Однако для фамилий на -ов это менее характерно: обычно такую модель даёт суффикс -ский.

Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог — Астряко́ва, что подтверждает её происхождение от прозвища (в фамилиях от названий мест ударение часто смещается). В написании встречается путаница: иногда пишут Острякова, что отражает диалектное аканье, но исторически вариант с «а» закрепился как основной.

В социальном плане фамилия не указывает на дворянское происхождение — суффикс -як в основе говорит о крестьянской или мещанской среде. Предки Астряковых, скорее всего, были людьми из простонародья, получившими прозвище за характерную черту — колкость, остроту или неуступчивость. Фамилия редкая, и её носители встречаются в основном в центральных и южных регионах России, а также в Беларуси.