Фамилия Гельстенач — редкий пример, когда исходное слово не затемнено веками, а лежит почти на поверхности, но при этом не сразу узнаётся. В ней отчётливо слышна немецкая основа «Gelstenach», которая восходит к названию местности. Скорее всего, перед нами топонимическая фамилия, образованная от имени населённого пункта. В немецком и нидерландском языках формант -ach часто обозначает «вода», «ручей» или «болотистая низина» (ср. Ахен, Браунах). Первая часть «Gelst-» может быть связана с диалектным словом, обозначающим «жёлтый» (gelb) или с личным именем, но надёжнее видеть здесь конкретный топоним.

Словообразовательная модель здесь проста: фамилия не получила русского суффикса -ов или -ин, а осталась в форме, близкой к оригиналу. Это характерно для фамилий остзейских немцев, которые в XVIII–XIX веках переселялись в Российскую империю и часто сохраняли написание без адаптации. В отличие от крестьянских фамилий, у Гельстенач не было нужды встраиваться в систему отчеств — носители, вероятно, принадлежали к городскому или служилому сословию: ремесленникам, аптекарям, пасторам или мелким чиновникам.

Известных носителей фамилии в открытых источниках не встречается, что подтверждает её редкость. Если искать географические параллели, можно обратить внимание на местечко Гельстенах (Gelstenach) в земле Рейнланд-Пфальц или на схожие названия в Нидерландах. Фамилия могла закрепиться за человеком, который переехал оттуда и получил прозвище по месту выхода. В русских документах написание могло колебаться: Гельстенах, Гельстенахт, но форма с «ч» на конце — результат поздней русификации или случайной записи, так как оригинальное -ach в немецком читается как «ах».

Таким образом, Гельстенач — это фамилия-указатель на немецкие или голландские корни, скорее всего, связанная с конкретным хутором или деревней у воды. Она не несёт в себе прозвищного смысла (не описывает внешность или характер), а просто говорит: «родом из Гельстенаха».