Фамилия Пустохайлова образована от прозвища Пустохайло. Прозвище Пустохайло, вероятно, ведет свое начало от двух слов: «пустой» и «хаять» - «ругать». Следовательно, Пустохайлом могли называть человека, любившего поругать, осуждать других не за что, без причины. Не исключено, что такое прозвище получил сплетник. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Пустохайл, со временем получил фамилию Пустохайлова.