Фамилия Остов — редкий случай, когда основа слова почти прозрачна, но её происхождение неочевидно. В русском языке «остов» — это скелет, каркас, основа чего-либо. Казалось бы, фамилия могла возникнуть как прозвище костлявого или сухощавого человека, но это лишь одна из версий, и не самая убедительная. Дело в том, что для прозвищ, описывающих внешность, в крестьянской среде чаще использовали более грубые и образные слова: «Кощей», «Кость», «Сухой». Прямое прозвище «Остов» звучит книжно и неестественно для живой народной речи XVIII–XIX веков.

Гораздо правдоподобнее, что фамилия образована от географического названия. В славянском мире встречаются топонимы Остов, Остова, Остово — например, деревни с таким именем есть в Польше и на западе Беларуси. В этом случае фамилия указывает на выходца из конкретного места: «Остов» — сокращение от «Остовский» или прямой ответ на вопрос «откуда родом?». Такая модель типична для польской и западнорусской ономастики, где фамилии без суффиксов (чистые основы) не редкость.

Менее очевидная, но возможная версия — связь с заимствованным словом «остов» в значении «стан, корпус» (например, корабля или здания). В этом случае прозвище мог получить плотник или строитель, специализировавшийся на возведении каркасов домов. Однако подтверждений этой гипотезе в исторических документах пока нет.

Словообразовательная модель фамилии проста: нулевой суффикс, основа на твёрдый согласный. Такие фамилии (сравните: Голубь, Сорока, Борщ) в русском языке чаще всего имеют прозвищное происхождение, но для «Остова» именно топонимическая версия выглядит предпочтительнее из-за редкости и неестественности прозвища.

Встречаемость фамилии крайне низкая. Основные носители — жители западных областей России и восточной Украины, что косвенно подтверждает связь с польскими или белорусскими корнями. В дворянских родословных книгах фамилия не зафиксирована, что говорит о её происхождении из крестьянской или мещанской среды.