Фамилия Пустовик — один из тех случаев, когда за простым и даже несколько пренебрежительным звучанием стоит вполне конкретная профессиональная или бытовая история. В отличие от большинства русских фамилий на -ов/-ев, она образована с помощью суффикса -ик, который в восточнославянской традиции часто указывал на носителя признака или профессии: «тот, кто связан с тем-то». В данном случае основа — «пусто» или «пустой».

Самая прямая версия связывает фамилию с прозвищем Пустовик, которое давали человеку, занимавшемуся изготовлением или продажей пустовиков. В диалектах XIX — начала XX века пустовиком называли лёгкую повозку, тележку без кузова — простую, «пустую» конструкцию для перевозки сена или лёгких грузов. Мастер, делавший такие телеги, или возчик, работавший на пустовике, легко мог получить это прозвище, которое затем закрепилось за его потомками.

Есть и другая, не менее правдоподобная линия. В южнорусских и украинских говорах «пустовик» — это растение пустоцвет (например, огуречный пустоцвет), а в переносном смысле — человек, который «пусто цветёт», то есть производит впечатление, но не даёт результата. Прозвище могли дать нерадивому работнику, болтуну или, наоборот, человеку, который казался бесполезным, но на деле оказывался иным. Однако в случае с фамилией чаще срабатывает первая, «ремесленная» версия: фамилии от названий профессий и орудий труда в крестьянской среде были массовыми.

Фамилия Пустовик встречается преимущественно на западе и юге России, а также в Беларуси и на Украине — в ареале, где суффикс -ик особенно продуктивен. В польском языке есть аналогичная фамилия Pustowik, что подтверждает западнославянский след. В России носители чаще всего фиксируются в Брянской, Смоленской, Курской областях — на бывших территориях Речи Посполитой, где оседали переселенцы и где переплетались русские, белорусские и украинские диалекты.

С точки зрения словообразования, Пустовик — фамилия без патронимического суффикса (в отличие от Пустового или Пустовалова). Она могла закрепиться в форме прозвища без изменений, что характерно для более поздних фамилий, особенно в среде казачества и однодворцев. Иногда встречается вариант Пуставік (украинизированное написание), но в русском написании фамилия стабильна.

Коротко: предки Пустовиков, скорее всего, были либо мастерами-тележниками, либо возчиками, работавшими на лёгких телегах-пустовиках. Фамилия редкая, но не уникальная — её носители живут в основном в юго-западных регионах России и в сопредельных странах.