Фамилия Мостовов — одна из тех русских фамилий, где внешняя прозрачность обманчива. На первый взгляд, корень «мост» намекает на строителя переправ или живущего у моста. Но суффикс «-ов» здесь нестандартный: он присоединён не к существительному «мост», а к прилагательному «мостовой». Это значит, что фамилию образовали не напрямую от названия объекта, а от прозвища или профессии, уже оформленной прилагательным.

Скорее всего, основа — «Мостовой» (человек, приставленный к мосту: смотритель, сборщик пошлины на переправе или тот, кто мостит дороги). В русских говорах «мостовым» называли и работника, укладывающего деревянные мостовые. Фамилия Мостовов — это патроним (отчество) от этого прозвища: «чей сын?» — «Мостовов», то есть сын Мостового. Такая словообразовательная модель встречается реже, чем прямая от «Мостов», и указывает на более позднее, документальное закрепление фамилии.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южнорусским регионам, где мостовые и переправы были частью городского и сельского быта. Встречается она нечасто, что говорит о её локальном происхождении. В отличие от массовой фамилии Мостов, Мостовов сохранила более узкое профессиональное значение — не просто «живущий у моста», а «связанный с мостом по работе».

В дореволюционных источниках можно найти разнобой в написании: «Мостовов» и «Мастовов» (с аканьем), но норма закрепилась с буквой «о» в корне. Сословно фамилия не элитарная — её носителями были крестьяне, мещане, ремесленники. Дворянских родов Мостововых в гербовниках нет, что подтверждает её «низовое» происхождение. Таким образом, предок нынешних Мостововых мог быть либо мостовщиком, либо сторожем у переправы, либо жителем деревни с названием Мостовое или Мостовая.