Фамилия Остаченов — яркий пример «малой» русской фамилии, которая не потерялась в тени более частых Остаповых и Остапенко. Её главная особенность — в суффиксе. Подавляющее большинство фамилий на -ов образовано от имён и прозвищ, оканчивающихся на твёрдый согласный (Пётр → Петров). Но здесь основа не имя, а его уменьшительная форма — Остач. Суффикс -ен- в данном случае не типичный патронимический (как в Иванов), а скорее вторичный: фамилию произвели не от самого Остача, а от прозвища или отчества Остачен, то есть «сын Остача». Получается тройная цепочка: полное имя → уменьшительное Остач → отчество Остачен → фамилия Остаченов.

В основе лежит имя Остап — народная форма канонического Евстафий (греч. «стойкий», «устойчивый»). На юге России и Украине Остап был распространён шире, чем в северных областях, поэтому фамилия Остаченов, скорее всего, имеет донские или кубанские корни. В XIX веке такие фамилии часто фиксировали у казаков и государственных крестьян южных губерний. Ударение, вероятнее всего, падает на второй слог: Оста́ченов, хотя в бытовой речи могли ставить и на последний — по аналогии с фамилиями на -о́в.

Интересно, что фамилия не породила большого количества однокоренных вариантов вроде Остачков или Остаченко — последняя, кстати, встречается чаще, но образована по украинской модели (суффикс -енко). Остаченов — редкий пример, когда украинское по происхождению имя «обрусело» через русский суффикс -ов, что указывает либо на миграцию рода в великорусские земли, либо на запись фамилии в русской канцелярии. Других версий происхождения, кроме как от Остапа через Остача, у этой фамилии нет — попытки связать её с глаголом «остаться» или словом «остаток» лингвистически несостоятельны, так как в прозвищах ударение было бы иным.