Фамилия Мастефанова — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а искажённое церковнославянское слово. Принадлежит к самому распространённому типу русских фамилий на -ов/-ев и образована от мужской формы Мастефанов.

Корень здесь спорный. Самая вероятная версия: основа «мастефан» — народная переработка греческого имени «Матфей» (в церковном произношении «Матфе́й»). В русских говорах, особенно на Севере и в старообрядческой среде, иностранные имена часто упрощали до неузнаваемости: Матфей превращался в Мастефана, Мастефуя, а то и в Мастюка. Если так, то предок носительницы фамилии был крещён Матфеем, а в быту звался Мастефаном — уменьшительно-бытовой формой, от которой и пошла фамилия.

Менее правдоподобная, но возможная версия отсылает к диалектному слову «мастефан» — так в некоторых областях называли мастера, умельца, но это скорее позднее переосмысление редкого имени под влиянием слова «мастер». Документальных подтверждений такого прозвища почти нет.

Суффикс -ов указывает на принадлежность: Мастефанов — сын Мастефана. Фамилия явно недворянская, скорее крестьянская или мещанская, географически тяготеет к Поволжью и Уралу — регионам, где старообрядческие говоры дольше сохраняли архаичные формы имён. Встречаемость крайне низкая, что делает фамилию надёжным маркером определённого генеалогического древа.