Фамилия Евстратова — женская форма, а её мужская основа, Евстратов, ведёт родословную от крестильного имени Евстрат. В русской ономастике это имя — усечённый вариант полной церковной формы Евстратий. Греческое Εὐστράτιος означает «добрый воин» (εὖ — хорошо, στρατιώτης — воин). За именем стоит реальная историческая фигура: святой мученик Евстратий, градоначальник, который в III веке, в эпоху гонений на христиан, открыто объявил себя последователем Христа и принял за это мученическую смерть.

Фамилия образована по стандартной патронимической модели: к основе Евстрат- добавлен суффикс -ов, указывающий на принадлежность («сын Евстрата»). Суффикс -ов типичен для центральных и северных регионов России. Менее распространённые варианты фамилии — Евстратьев (от формы Евстратий) и Евстратенко (украинская линия).

Интересная деталь: само имя Евстрат редко встречалось в крестьянской среде. В святцах оно присутствует, но в быту его чаще давали в семьях, где ценили книжную, церковную традицию. Поэтому носители фамилии Евстратов, скорее всего, происходят из среды духовенства или посадских людей, а не из крепостных крестьян. В некоторых говорах имя звучало как Острат, что породило фамилию Остратов — однокоренную, но с изменённой начальной гласной.

Встречается фамилия преимущественно в центральной России и Поволжье. В XIX веке носители Евстратовых записаны среди мещан и купцов, что подтверждает гипотезу о непринадлежности к низшему сословию.