Прозвище Пустовой, очевидно, получил человек, дом которого стоял на пустыре, на необработанном участке земли или в безлюдном месте. В некоторых диалектах пустырь называю «пустой». Таким образом, Пустовой — это фактический «живущий на пусте». Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Пустовой, со временем получил фамилию Пустовая.