Фамилия Пастухоова — редкий случай, когда в основе лежит не просто профессия, а её специфическая форма. В отличие от распространённой фамилии Пастухов, здесь мы видим двойное «о» в суффиксе. Это не опечатка и не вариант написания, а результат образования от женской формы прозвища или отчества.

Разбираем по составу: корень «пастух» (тот, кто пасёт скот), суффикс «-ов-» (указывающий на принадлежность) и окончание «-а». Но двойное «о» возникает, если исходная основа заканчивалась на «ох» или «оха». То есть фамилия могла образоваться не напрямую от слова «пастух», а от прозвища Пастухо — так в некоторых говорах могли называть не просто пастуха, а, например, старшего пастуха, главного в отаре, или человека с характерной медлительностью, свойственной этой профессии. Либо от женского прозвища Пастухоа — так могли прозвать жену пастуха или женщину, которая сама пасла скот (в северных и сибирских регионах это не было редкостью).

Суффикс «-ов» в этой форме указывает на прямое родство: Пастухоов — значит «сын Пастухо» или «внук Пастухо». Удвоение «о» — орфографическое наследие: когда к основе на «-ох» добавляли суффикс «-ов», на стыке возникало два одинаковых гласных. В XIX веке при переписях такое написание могли закрепить, чтобы отличить ветвь рода от основной массы Пастуховых.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским областям, где скотоводство было развито сильнее, а также к казачьим станицам. Встречается она редко: в дореволюционных списках Пастухоовы фиксировались в Воронежской, Харьковской и Области Войска Донского. Социальный статус носителей — почти исключительно крестьяне и однодворцы, то есть потомки служилых людей, охранявших южные границы.

Сравните с однокоренными: Пастушенко (украинский суффикс «-енко»), Пастушков (уменьшительное от «пастушок»), Пастухов (стандартная форма). Пастухоова стоит особняком — она как бы консервирует старую модель именования, где человека называли по его уникальной роли в общине, а не просто по ремеслу.