Фамилия Мастонова — женская форма, но разговор о её происхождении стоит начать с мужского варианта Мастонов, поскольку именно от него образована женская версия. В основе фамилии лежит прозвище или мирское имя Мастон. Вероятнее всего, оно восходит к тюркскому слову «мастон», что в ряде языков (например, в татарском или башкирском) означает «опьяневший», «хмельной» или «весёлый, беспечный человек». В русской среде такие прозвища давали не столько за пристрастие к спиртному, сколько за бойкий, неунывающий нрав или за привычку ходить «навеселе». Менее вероятна, но возможна связь с диалектным русским «мастый» — то есть «матерый», «большой», «видный», но эта версия слабее, так как слово «мастон» в таком значении не фиксируется.

Фамилия образована по стандартной восточнославянской модели с суффиксом -ов: от прозвища Мастон путём прибавления патронимического суффикса, указывающего на принадлежность («сын Мастона»). Встречается она преимущественно в регионах с исторически смешанным русско-тюркским населением — в Поволжье, на Урале, в Западной Сибири. Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Масто́нова, хотя в устной речи возможны варианты.

Стоит обратить внимание на редкость этой фамилии. Она не входит в число широко распространённых, что делает её особенно интересной для носителей: скорее всего, предки были либо выходцами из небольшой локальной группы, либо фамилия закрепилась в одном-двух родах. Социальный состав мог быть любым — от крестьян до служилых людей, но без дополнительных генеалогических изысканий сказать точнее нельзя. Если сравнивать с однокоренными, то фамилии Мастонов, Мастонин, Мастонский встречаются ещё реже, и все они, вероятно, восходят к одному корню.