Фамилия Пустохайлов образована от прозвища Пустохайло, которое, вероятно, ведет свое начало от двух слов: «пусто» («попусту») и «хайлить», то есть «орать, зевать, горланить, кричать, браниться». Можно предположить, что прозвище Пустохайло получил тот, кто часто громко разговаривал, кричал без повода. Так и прозвище Пустохайло закрепилось за человеком в качестве наиболее употребительного именования, а со временем легло в основу фамилии Пустохайлов. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Пустохайло, со временем получил фамилию Пустохайлов.