Фамилия Гостенова — это женская форма, а мужская — Гостенов. Её основа — прозвище или неканоническое имя Гостен. В древнерусском языке слово «гость» означало не только приезжего торговца, но и чужеземца, купца. Суффикс -ен- в данном случае указывает на происхождение от этого корня с оттенком принадлежности: Гостен — «тот, кто относится к гостю» или «сын гостя». Модель образования типична для русских фамилий: сначала отчество Гостенов (чей? — сын Гостена), которое со временем закрепилось как фамилия.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с глаголом «гостить» или существительным «гостьба» (торговля, поездка). Однако суффикс -ен- в основе скорее указывает на личное имя, чем на занятие. Встречаются фамилии с тем же корнем, но с другим суффиксом: Гостин, Гостев, Гостищев. Гостенов стоит особняком — это более редкий вариант, что может говорить о локальном бытовании, например, в северных или центральных областях России, где архаичные формы имён сохранялись дольше.

С точки зрения социальной истории, предок носителя фамилии мог быть либо сыном пришлого купца, либо человеком, получившим прозвище за гостеприимство или, наоборот, за частые отлучки «в гости». В писцовых книгах XVI–XVII веков подобные прозвища встречаются, но массового распространения фамилия не получила — в современных справочниках она фиксируется как редкая.

Однозначно утверждать, из какого именно сословия вышли Гостеновы, нельзя: фамилия на -ов могла принадлежать и крестьянину, и посадскому, и служилому человеку. Важно, что в основе лежит живое древнерусское слово, а не церковное имя, что делает её типичным примером «мирской» фамилии, возникшей в бытовой среде.