Фамилия Нестулова — редкая и неоднозначная, и её разбор требует внимания к корню. Скорее всего, в основе лежит прозвище или мирское имя Нестул, которое, в свою очередь, восходит к диалектному слову «нестул» — так в некоторых говорах называли неуклюжего, нерасторопного человека или, наоборот, непоседу (сравните с «неустоЙ» — нестойкий). Суффикс -ов- типичен для русских фамилий, образованных от прозвищ (как Петров от Петр, но здесь основа не календарная, а народная). Вариант с -ск- (Нестульский) встречается реже и указывает скорее на географическое происхождение от топонима, но для Нестулова модель иная — патронимическая или прозвищная.

Есть и вторая, менее очевидная версия: фамилия могла возникнуть от глагола «нести» через форму «нест» (древнерусское «нести» — нести бремя) с суффиксом -ул-, который иногда придаёт уменьшительно-пренебрежительный оттенок. Тогда Нестул — это «носильщик» или «тот, кто постоянно что-то тащит». Но первая гипотеза правдоподобнее: прозвища по характеру или поведению давали чаще, чем по роду занятий, а корень «нест-» в значении «нести» в русских фамилиях обычно даёт Нестеров (от Нестор) или Нестов, а не Нестулов.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным регионам России — в переписях XIX века единичные носители встречаются в Вологодской и Костромской губерниях, что косвенно подтверждает диалектное происхождение. В отличие от массовых фамилий на -ов, Нестулова не имеет связи с церковными именами, поэтому её носители — потомки крестьян или посадских людей, получивших прозвище за манеру поведения. В советских справочниках фамилия не фиксируется как распространённая, что говорит о её узколокальном бытовании.