Фамилия Пустометенко — яркий пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели с суффиксом -енко. На востоке и в центре Украины этот суффикс в XVI–XVII веках закрепился как основной патронимический (указывающий на происхождение от отца). Буквально Пустометенко — «сын Пустометы» или «потомок того, кого прозвали Пустомет».

Основа фамилии — прозвище Пустомет. В его составе два корня: «пусто-» и «-мет». Второй элемент восходит к глаголу «метать» (бросать, кидать, разбрасывать). В восточнославянских говорах «пустометом» могли назвать человека, который бросает дело на полпути, не доводит до конца, разбрасывается словами или обещаниями. В более узком, хозяйственном смысле — крестьянина, который нерационально использует землю, сеет «на пусто» (на пустоши, неудобье) или не заботится об урожае. Встречается и вариант толкования, связанный с метанием стогов сена или снопов: «пустомет» — тот, кто мечет пустую солому, без зерна, то есть работает впустую.

Слово «пустомет» фиксируется в украинских и южнорусских говорах, а сама фамилия Пустометенко — вполне реальный исторический след. В реестрах запорожских казаков и в метрических книгах Полтавщины, Черниговщины и Слобожанщины встречаются и Пустометы, и Пустометенки. Поскольку суффикс -енко в XVII–XVIII веках был характерен прежде всего для казацкой старшины и мещан, предок Пустометенко скорее всего относился к казачьему сословию или свободным крестьянам, а не к крепостным. Фамилия не аристократическая, а народная, прозвищная, и её носители вряд ли были богатыми землевладельцами — скорее рядовыми хлеборобами или ремесленниками.

Интересно, что в русских фамилиях та же основа дала форму Пустометов (с типичным для великорусских земель суффиксом -ов). Пустометенко — южный, украинский вариант, который сохранил уменьшительно-патронимический суффикс. Сегодня эта фамилия встречается главным образом в Украине и в южных регионах России, куда переселялись украинцы в XIX–XX веках.