Фамилия Мастыкова — женская форма, а мужская, Мастыков, образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей: от основы прозвища или имени с помощью суффикса -ов. Эта модель в XV–XVII веках закрепилась за потомками, которые отвечали на вопрос «чей будешь?» — то есть буквально «сын Мастыка» или «человек из рода Мастыка».

Сама основа «Мастык» — почти наверняка прозвище, а не крестильное имя. В русских говорах слово «мастык» (или «мастыка») имело несколько значений, и все они ведут к человеку с характерной чертой или занятием. Самое прямое — «мастыка» (с ударением на второй слог) в южных и западных диалектах означала знатока, мастера, искусника в каком-то деле. Прозвище Мастык могли дать умелому ремесленнику, плотнику, кузнецу — тому, кто «мастычит», то есть ловко делает работу. В этом случае фамилия несёт явный социальный отпечаток: предок не был крестьянином-пахарем, а выделялся ремеслом.

Есть и второй, менее очевидный вариант. В некоторых говорах «мастык» — это небольшой молоток, киянка, инструмент бондаря или камнетёса. Прозвище по инструменту могли дать человеку, который постоянно с ним работал. Такая модель (прозвище по орудию труда) известна, например, в фамилиях Молотков, Топоров, но здесь она редкая.

Географически фамилия Мастыков тяготеет к южнорусским и украинским регионам: Курская, Воронежская, Белгородская области, а также восток Украины (Сумская, Харьковская области). В северных и центральных русских землях она встречается редко. Это косвенно подтверждает связь с украинским или южнорусским говором, где слово «мастика» (знаток) было в ходу. В украинском языке есть и глагол «мастичити» — мастерить, что делает версию о ремесленном прозвище наиболее правдоподобной.

Спорных гипотез немного: иногда фамилию пытаются связать с тюркским «мастык» (какой-то сорт ткани), но это натяжка — никаких следов такого прозвища в русской антропонимии нет. Так что в основе Мастыкова — скорее всего, южнорусский или украинский мастеровой человек, «мастыка» в своём деле.