Фамилия Пустарёва, вероятно, ведет свое начало от прозвища Пустарь. Оно происходит от аналогичного украинского нарицательного со значением «пустырь», «пустыня». Скорее всего, такое прозвище указывало на место жительства человека. Можно предположить, что родоначальник Пустарёвых жил в равнинной, скудной растительностью местности. Однако не исключено, что в Пустарём в переносном смысле прозвали молчаливого, скромного, либо одинокого человека, отшельника. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Пустарь, со временем получил фамилию Пустарёва.