Фамилия Кастрова — женская форма фамилии Кастров. Она встречается реже и почти всегда указывает на родство с мужчиной-носителем: дочь или жена Кастрова. Сама фамилия Кастров — редкая и неоднозначная по происхождению, поэтому её разбор стоит начать с главной трудности: корня.

Сразу отбросим версию о связи с известным революционером Фиделем Кастро. Испанская фамилия Castro (от лат. castrum — «крепость») не имеет отношения к русской модели на -ов. Русская фамилия образовывалась от прозвища или имени, бытовавшего в крестьянской среде.

Наиболее вероятная основа — прозвище Кастр. В русских говорах слово «кастр» или «кастра» могло означать «кастрированный самец» (обычно баран или бык). Прозвище Кастр давали либо скотнику, занимавшемуся холощением, либо — реже и с грубоватым оттенком — бездетному или слабосильному мужчине. Фамилии от подобных «производственных» прозвищ (ср. Коваль, Бондарь, Секира) типичны для северных и центральных губерний России.

Вторая версия, менее распространённая, но имеющая право на существование: прозвище от диалектного «кастра» — «вид лодки» или «большая корзина». В этом случае предок мог быть лодочником, рыбаком или корзинщиком. Однако первое значение (кастрация) встречается в источниках чаще и подтверждается параллельными фамилиями — Кастрин, Кастровский.

Суффикс -ов указывает на принадлежность: «сын Кастра». Фамилия не дворянская и не семинарская (в отличие от Кастровского). Это типичная крестьянская «отпрозвищная» фамилия, которая, скорее всего, закрепилась в одной-двух местностях. Географию точно установить сложно, но в переписях XIX века Кастровы изредка встречаются в Вологодской и Костромской губерниях — как раз в зоне бытования северных говоров, где слово «кастр» было в ходу.

Написание через «а» (Кастров, а не Костро́в) фиксирует произношение с ударением на первый слог. Кастрова — вариант, который в современной России может принадлежать женщине из семьи, где фамилию не склоняли или где носительницы сознательно сохраняют форму, отличную от мужской.