Фамилия Бухарестов — редкий случай в русском ономастиконе. Её основа — топоним, название столицы Румынии Бухарест. Однако носитель фамилии не обязательно потомок выходца из этого города. Скорее всего, фамилию дали человеку, который побывал в Бухаресте (или торговал с ним), либо крепостному, которого помещик прозвал по месту, где тот родился или откуда был вывезен.

Словообразовательная модель здесь прозрачна: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?» — Бухарестов), то есть «сын человека, связанного с Бухарестом». В русской традиции так образовывали фамилии от названий городов, сёл и рек (Ростов, Смоленский, Волгин). Но если фамилии Ростов или Смоленский встречаются часто, то Бухарестов — штучный товар. Она могла возникнуть не ранее XVIII–XIX веков, когда русско-турецкие войны привели солдат и купцов в Дунайские княжества, и Бухарест стал известен в России.

Есть и другая, менее вероятная версия: фамилия могла произойти от прозвища Бухарест, которое дали человеку с пышными манерами или любящему «пошуметь» (от глагола «бухать» — падать, бить, издавать глухой звук). Но такое прозвище вряд ли связали бы с иностранным городом — народная этимология обычно цепляется за знакомые корни. Поэтому топонимическое происхождение выглядит правдоподобнее.

В дореволюционных справочниках эта фамилия почти не фиксируется. Она не дворянская (в родословных книгах её нет) и не купеческая из первых гильдий. Скорее всего, Бухарестовы — это однодворцы или мещане южных губерний (Воронежской, Херсонской, Бессарабской), где контакты с румынскими землями были обычным делом. Сейчас фамилия остаётся малочисленной, и её носители, вероятно, рассеяны по всей России, не образуя компактных гнёзд.