Фамилия Лигостаева образована от прозвища Легостай, но единого мнения о его значении нет. Скорее всего, прозвище закрепилось за человеком по двум разным причинам. Первая версия — так называли ветреного, легкомысленного человека, чьё поведение напоминало «лёгкость». Вторая — прозвище могло указывать на внешность: худого, сухощавого человека. В любом случае, основа лего- (от «лёгкий») прямо описывала сущность носителя — будь то характер или телосложение.

Фамилия зафиксирована с суффиксом -ев, что типично для русских фамилий, образованных от прозвищ на -ай, -яй: Легостай → Легостаев. Форма Лигостаева — результат аканья, когда безударное «е» перешло в «и» (ле- → ли-). Такое написание не редкость для южнорусских и некоторых среднерусских говоров. Потомок человека по прозвищу Легостай со временем получил фамилию, которая в документах закрепилась именно в этом произносительном варианте.

У фамилии есть однокоренные «собратья» — Легостаев, Легостай, Легостин. Все они восходят к той же основе, но различаются суффиксальной моделью и региональным бытованием.