Фамилия Холостов образована от личного прозаища Холостой и принадлежит к распространённому типу русских фамилий, возникших из прозвищ. Вопреки интуиции, прозвище это не всегда указывало на семейное положение. Скорее всего, основатель рода Холостовых был воспитанником неженатого, одинокого мужчины, либо сам был рождён вне брака. Менее вероятно, хотя и не исключено, что прозвище Холостой закрепилось за оскоплённым человеком — в старину такое значение слова «холостой» тоже встречалось.

Народная культура сохранила немало пословиц о холостых, и они дают представление о том, как воспринимали такое положение в обществе: «Холостой много думает, а женатый больше того», «На молодой жениться, с холостыми не водиться», «Холостой — простой, женатый — богатый, а вдовец — что зяблец», «Холостому помогай Боже, а женатому хозяйка поможет!», «Холостого сватом не посылают». Эти поговорки рисуют образ человека, не обременённого семьёй, но и лишённого полноценного социального статуса.

Словообразовательная модель здесь проста и прозрачна: суффикс -ов присоединялся к основе прозвища, образуя притяжательное прилагательное, которое затем закрепилось как фамилия. Так потомок человека по прозвищу Холостой со временем стал Холостовым. Подобная модель — одна из самых массовых в русской ономастике, она же дала фамилии от имён, профессий и черт характера.

Среди известных носителей фамилии выделяется Холостов Порфирий Ефимович (1841–1884), горный инженер. Его биография показательна для понимания социального контекста эпохи: в 1860 году его командировали для практических занятий на Гороблагодатские заводы, где он很快 прошёл путь от смотрителя до управителя Верхне-Туринского чугуноплавильного и чугунолитейного завода. На Урале Холостов оставался до 1872 года, а затем его перевели на Олонецкие казённые горные заводы в качестве горного начальника округа. В конце 1875 года он оставил казённую службу и перешёл к частной деятельности, приняв управление горными заводами князя Голицына в Пермской губернии. Эта карьера — редкий пример того, как человек с прозвищной фамилией поднялся до высоких постов в горнозаводской администрации.

О точном месте и времени возникновения фамилии говорить сложно: процесс формирования русских фамилий растянулся на столетия, и письменные источники фиксируют лишь поздние этапы. Однако сам факт, что фамилия сохранилась и дошла до наших дней, говорит о её укоренённости в крестьянской и служилой среде. В отличие от фамилий, образованных от канонических имён, Холостовы несут в себе отпечаток бытового прозвища, а потому их история теснее связана с народной речью, чем с церковной традицией.