Фамилия Пустильников — один из тех случаев, где внешняя простота обманчива. На первый взгляд, в её основе лежит глагол «пустить», но словообразовательная модель указывает на конкретное прозвище-ремесло. Суффикс -ник- в русских фамилиях часто обозначает человека по роду занятий (ср. Мельников, Плотников). Основа «пустиль» — это не просто «тот, кто пускает», а скорее «пустильщик», то есть мастер, занятый на производстве, где что-то «пускают» в дело.

Самая вероятная версия связывает фамилию с ткацким или прядильным ремеслом. В старину «пустильщиком» называли рабочего, который заправлял нить в станок, «пускал» её. Прозвище Пустильник мог получить либо сам ткач, либо его помощник, отвечавший за подготовку основы. Менее распространённая, но тоже возможная гипотеза — происхождение от названия охотничьей снасти (например, «пустильня» — петля или силок), но эта версия слабее, так как не объясняет суффикс -ник- в значении деятеля.

Фамилия достаточно редкая, её география может указывать на центральные или северные губернии России, где было развито домашнее ткачество. Интересно, что в некоторых говорах «пустильником» могли называть нерадивого, распущенного человека, но это значение, скорее всего, вторичное и не стало основой для фамилии — иначе мы бы видели форму Пустильников с уничижительным оттенком, а не профессиональным суффиксом.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Пустильник, Пустильниченко) показывает, что Пустильников — патронимическая форма, то есть «сын Пустильника». Это типичная для восточнославянской ономастики модель: сначала прозвище Пустильник, затем фамилия на -ов. В документах XVII–XVIII веков такая фамилия могла встречаться среди посадских людей и крестьян, занятых в ремесленных слободах.