Фамилия Остоева — редкий случай, когда географический и этнический след просматривается чётче, чем значение самого корня. В русском ономастиконе эта фамилия практически не встречается, зато она широко бытует у осетин, ингушей и чеченцев. Соответственно, искать её происхождение нужно не в славянских прозвищах, а в кавказских именах и нарицательных словах.

Скорее всего, основа Осто- восходит к мужскому личному имени Оста, Осто или Ос. В осетинском языке «ос» означает «женщина», но в качестве имени это маловероятно. Куда правдоподобнее версия, что в основе лежит мусульманское имя Хасан, Хусейн или Осман, которое в местном произношении редуцировалось до Осто. Например, у чеченцев и ингушей имя Усман нередко звучит как Оста или Оса.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Остоев — буквально «сын Осто» или «из рода Осто». По модели образования это типичная патронимическая фамилия, построенная по русскому образцу (суффикс -ев), но на местной основе. Такой гибрид возник в XIX–XX веках, когда горцам при переписях и в документах давали фамилии с русскими окончаниями.

Есть и другая, менее вероятная гипотеза: от тюркского слова «оста» — «мастер, ремесленник». В таком случае фамилия указывала бы на занятие предка. Но эта версия слабее, потому что на Кавказе прозвища по ремеслу редко становились фамилиями в чистом виде, обычно их вытесняли патронимы.

Географически фамилия Остоева сосредоточена в Ингушетии, Чечне и Северной Осетии. В центральной России она почти не встречается. Поэтому, если носитель фамилии не имеет кавказских корней, стоит проверить, не была ли фамилия изменена при записи — например, от более распространённой Остаев или Остров. Но в подавляющем большинстве случаев Остоева — фамилия вайнахского или осетинского происхождения, указывающая на родоначальника по имени Осто.