Фамилия Пустолак — редкий случай, когда прозвище почти не скрывает своего смысла. В основе лежит сложение двух корней: «пусто-» и «-лак». Первый, «пустой», в прозвищах означал не обязательно бедного или никчёмного человека — часто так называли того, кто говорил впустую, обещал и не делал, или занимался делом, не приносящим пользы. Второй корень, «лак», многозначен. В южнорусских и украинских говорах «лак» — это лакомство, сладкое угощение, а также жадность до еды, «лакомство». В польском языке, откуда в русские диалекты пришло немало слов, «łakomy» значит «жадный до сладкого», а «łakocie» — лакомства. Таким образом, Пустолак могло быть прозвищем человека, который тратит время на пустые лакомства, то есть на пустяки, или, напротив, того, кто сулит угощение, а на деле ничего не даёт — «пустое лакомство».

Вероятнее всего, фамилия сложилась в западнорусских или украинских землях, где были распространены прозвища с корнем «лак» (сравните с фамилиями Лакомов, Лакомкин). Суффикс отсутствует — это бессуффиксная модель, когда прозвище перешло в фамилию без изменений, что характерно для украинской и белорусской традиции (сравните: Пустовар, Пустозвон). В русской среде такую фамилию могли адаптировать, добавив окончание -ов (Пустолаков), но форма Пустолак сохранилась как исходная, что указывает на её юго-западное происхождение.

В ономастических справочниках фамилия не упоминается среди массовых, что говорит о её локальном бытовании. Похожие по модели фамилии — Пустовалов (пустовалить — делать впустую), Пустозвонов (пустой звон — болтовня) — подтверждают, что Пустолак стоит в том же ряду прозвищ, характеризующих поведение или род занятий. Социально носители такой фамилии скорее всего относились к крестьянству или казачеству, где прозвища давали метко и без обиняков.

Спорных версий немного: иногда «лак» связывают с глаголом «лакать» (пить, хлебать), но тогда Пустолак означало бы «пустое питьё» — маловероятно, так как в прозвищах с корнем «лак» преобладает значение лакомства, а не питья. Гораздо правдоподобнее, что перед нами насмешливое прозвище человека, который любит «пустые лакомства» — суетные удовольствия без настоящей пользы.