Фамилия Простосердова — женская форма от Простосердов, и её происхождение лежит на поверхности, что нечасто встречается в русской ономастике. В основе лежит прозвище Простосерд или Простосердый, которое давали человеку открытому, доверчивому, не склонному к хитрости и лукавству. В древнерусском языке слово «простосердый» означало «прямодушный, искренний, бесхитростный» — качество, которое в народной среде ценилось, хотя иногда и считалось признаком наивности.

Модель образования типична для русских фамилий: прилагательное или прозвище на -ый/-ий давало основу, к которой добавлялся суффикс принадлежности -ов. Сначала появилось отчество Простосердов (чей? — сын Простосердого), которое затем закрепилось как фамилия. Женская форма Простосердова возникла как естественное производное: дочь или жена Простосердова.

В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров) или профессий (Кузнецов, Плотников), Простосердова — фамилия-характеристика. Она не указывает на род занятий предка, а описывает его личные черты. Это редкий случай, когда фамилия сохранила прямую, почти словарную связь с исходным словом: в современном русском «простосердечный» — общеупотребительное прилагательное с тем же корнем.

Географически фамилия не привязана к какому-то одному региону. Встречается спорадически по всей России, но не относится к массовым. В дореволюционных переписях и метрических книгах носители фамилии Простосердовы фиксировались преимущественно среди крестьян и мещан центральных губерний — там, где прозвище могло закрепиться за конкретным родом. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано: характеристика «простосердый» в сословном обществе скорее указывала на простое происхождение, чем на знатность.

Словообразовательный нюанс: фамилия сохранила полногласную форму корня («просто-»), в отличие от возможного варианта «Простосердов» с усечением. Это говорит о том, что прозвище бытовало именно в народной, разговорной среде, где избегали книжных сокращений. Аналогов среди других фамилий немало: Добросердов, Злосердов, Милосердов — все они образованы по той же модели «прилагательное + сердце» и описывают душевные качества. Простосердова стоит в этом ряду как самая прозрачная по смыслу.