Фамилия Мастрова — женская форма от Мастров, и её разбор стоит начать не с корня, а с суффикса. Модель на -ов указывает на типичное русское отчество или прозвище: Мастров буквально значит «сын Мастра» или «человек из рода Мастра». Но что такое «Мастр»? Здесь и кроется главная загадка.

Самая прямая версия — профессиональное прозвище Мастер, которое в диалектах могло звучать как «мастр» (с редукцией гласного). В русских говорах слово «мастер» означало не только ремесленника, но и умельца, знатока своего дела, иногда — искусника или хитреца. Фамилия Мастров тогда означала бы «сын мастера», то есть потомка человека, владевшего каким-либо ремеслом. Это объяснение лежит на поверхности и подтверждается аналогичными фамилиями: Столяров, Кузнецов, Плотников.

Однако есть и менее очевидная версия. В ономастике известны случаи, когда фамилии образовывались от личных имён, заимствованных из греческого или латыни через церковные календари. Имя Мастр (или Мастер) могло быть народной формой редкого крестильного имени, например, Мастрий (от лат. mastrus — «мачта» или греч. mastros — «ищущий»). Такие имена встречались в святцах, но практически вышли из употребления, оставив след только в фамилиях. В этом случае Мастров — потомок человека по имени Мастр (Мастрий).

Географически фамилия Мастрова/Мастров встречается не повсеместно, а с заметной концентрацией в центральных и южных областях России — в Тульской, Рязанской, Воронежской, а также в Поволжье. Это косвенно подтверждает «ремесленную» версию: именно в этих регионах было развито кустарное производство, и прозвище Мастер было распространено. Встречаются также варианты с другим ударением — Мастрова́, что характерно для южнорусских говоров, где ударение в фамилиях часто падает на окончание.

Сравнение с родственными фамилиями проясняет картину. Есть фамилии Мастепанов (от «мастер Пан»), Мастерков, Мастеров. Все они так или иначе восходят к слову «мастер». Фамилия Мастров стоит в этом ряду особняком из-за стяжения: «мастер» → «мастр». Такое стяжение характерно для быстрой народной речи, когда безударный гласный выпадает. Поэтому версия о происхождении от прозвища Мастер — самая надёжная и лингвистически обоснованная. Предок носителей фамилии Мастров был, скорее всего, искусным ремесленником, которого в округе так и звали — Мастер.