Фамилия Пустарнакова с первого взгляда кажется загадочной: основа «Пустарнак» неочевидна, а суффикс «-ов» указывает на типичную русскую модель образования от отчества или прозвища. Однако за этим непривычным звучанием скрывается, скорее всего, история географического прозвища, а не случайное искажение.

Наиболее вероятная версия связывает фамилию с известной фамилией Пастернаков. В этом случае Пустарнаков — это не самостоятельный корень, а фонетический вариант, возникший из-за особенностей произношения или записи: начальное «Па» в безударной позиции могло перейти в «Пу», а конечное «-ак» упростилось до «-ак» с выпадением звука. Такие трансформации типичны для живой народной речи, когда фамилия передавалась на слух и записывалась со слов.

Если принять эту гипотезу, то исходная фамилия Пастернаков, по мнению исследователей, происходит от названия населенного пункта Пастернаки в Дисненском уезде Виленской губернии. Тогда фамилия Пустарнакова — это указание на место, откуда родом предок: он был либо выходцем из этих мест, либо владел там землей. Версия подкрепляется географией распространения: в начале XX века фамилия Пастернаков и ее производные чаще всего встречались именно в западных губерниях — Дисненском уезде Виленской, Бельском уезде Гродненской, Игуменском уезде Минской, а также в Новоград-Волынском уезде Волынской и в уездах Подольской губернии.

В тех же регионах в то время жили большие еврейские общины, поэтому не исключено, что прозвище Пустарнак мог получить представитель еврейского рода, переселившийся в русскоязычную среду. Эта версия не противоречит первой, а скорее дополняет её: фамилия могла закрепиться за человеком, который переехал из местечка Пастернаки и получил прозвание по месту выхода.

Существует и менее вероятное объяснение, связывающее фамилию с названием овоща — пастернака. Однако эта гипотеза выглядит слабой: прозвища по овощам в русской ономастике редки, а для западнорусских земель, где фамилия бытовала, куда естественнее топонимическая привязка. К тому же переход от «пастернак» к «пустарнак» вряд ли объясняется только редукцией гласных, тогда как для названия деревни такое искажение более правдоподобно.

В документах начала XX века упоминается Пустарнакова Любовь Михайловна, родившаяся в 1937 году, — это подтверждает, что фамилия не была единичной и передавалась по женской линии. Сегодня носители фамилии встречаются редко, что типично для фамилий, возникших на стыке культур и языков в западных губерниях Российской империи. Так что за необычным написанием стоит не выдумка, а живая история переселений и адаптации имени к новому языковому окружению.