Фамилия Пустаханова — редкий случай, когда прозвище не просто дали человеку, а почти дословно описали его имущественное положение. Основа здесь — «пустой хан». В тюркских языках, прежде всего в казанско-татарском и башкирском, «хан» означало не только верховного правителя, но и богатого, знатного человека, хозяина. «Пустой хан» — это ироничное прозвище для того, кто по статусу или по амбициям мнит себя господином, а на деле беден, не имеет ни скота, ни угодий. Примерно как «голый король» в русской традиции.

Модель образования проста: тюркское прозвище Пустахан (с ударением, скорее всего, на последний слог) плюс русский притяжательный суффикс -ов, оформленный по женскому роду как Пустаханова. Фамилия указывает на то, что предок был крещёным татарином, башкиром или представителем другого тюркоязычного народа, перешедшим в православие. В таком случае фамилия закреплялась за потомками уже как русская по форме.

Встречается фамилия преимущественно в Оренбургской области, Башкортостане и Татарстане — в зоне давнего русского и тюркского пограничья. Там такие прозвища были не обидными, а скорее бытовыми, констатирующими: «Пустой хан» — человек без состояния, но с претензией.

Есть и другая, менее вероятная версия: от арабского имени Пуста (вариант Бишр) с добавлением тюркского «хан». Но она не объясняет смысла сочетания «пустой». Первая версия — с прозвищем, высмеивающим мнимую знатность, — выглядит убедительнее и живее.

Мужской вариант — Пустаханов — сегодня встречается единично. Женская форма Пустаханова фиксируется чаще, что типично для фамилий, перешедших в паспортный оборот через женщин. Носительницы этой фамилии, скорее всего, потомки тех самых «пустых ханов» — обедневших, но гордых людей из приуральских деревень.