Фамилия Пустовлев образована от прозвища Пустовль, которое восходит к глаголу «пустовать». Так, скорее всего, прозвали одинокого человека, который жил один, дом которого пустовал или же тот, кто жил в пустоши. Стоит отметить, что прозвище Пустовль довольно древнее. На это указывает тот факт, что оно образовано от существительного с помощью суффикса -ль (как Ярославль от Ярослав). Менее вероятно, что Пустовль – это вариант прозвища Пустовал (Полстовал). Оно восходит к выражению «валять полсть». Полстью в старину называли полотнище, толстый и плотный лоскут, иногда тканый (ковер), плетеный (половик), стеганый, чаще валеный, сбитый, или половинку звериного меха, который использовался для подстилки на пол. Исходя из этого, можно предположить, что прозвище Пустовал относилось к числу «профессиональных» именований, то есть указывало на род занятий человека. Так, Пустовалом могли называть того, кто занимался изготовлением полстей или полстеньем — валянием, сбиванием в полсть, катанием войлока. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Пустовль, со временем получил фамилию Пустовлев.