Фамилия Пустынкина — редкий случай, когда географическая основа почти наверняка перевешивает прозвищную. Женская форма фамилии Пустынкин, и её ядро — слово «пустынка». В русских говорах у него было два значения, но для фамилии ключевое одно: небольшое селение, выселок, одиноко стоящий хутор, образованный на пустом, незаселённом месте. Так называли деревеньку, возникшую «на пустоши», в отрыве от основного массива крестьянских дворов.

Словообразовательная модель проста и прозрачна: основа «пустынк-» плюс типичный русский фамильный суффикс -ин, указывающий на принадлежность. Пустынкин — буквально «сын (или человек) из Пустынки», то есть выходец из одноимённого поселения. В ономастике это называется «топонимическая фамилия»: она не описывает характер или занятие человека, а закрепляет за ним место, откуда он родом или где жил.

Менее вероятная, но возможная версия отсылает к прозвищу Пустынка, которое могли дать отшельнику, монаху-пустыннику или просто нелюдимому, замкнутому человеку, живущему уединённо. Однако в крестьянской среде, где фамилии массово закреплялись в XVIII–XIX веках, прозвище «пустынка» скорее указывало бы на реальное место жительства, а не на характер. Человека, ведущего аскетичный образ жизни, назвали бы «Пустынник», а «Пустынка» — это именно уменьшительное название деревни или хутора.

Стоит обратить внимание на суффикс -к-, который в данном случае не уменьшительно-ласкательный (как в «берёзка»), а топонимический, характерный для названий малых поселений в центральной и северной России. Фамилия Пустынкина — верный признак того, что предки носительницы жили не в большом селе с церковью, а на отшибе, в маленьком выселке, который мог со временем и исчезнуть, оставив о себе память только в фамилии.

По сословной принадлежности каких-то особых выводов сделать нельзя: такую фамилию мог получить и государственный крестьянин, и однодворец, и даже человек, вышедший из духовного сословия (если его предки жили при пустыни — небольшом монастыре). Но для подавляющего большинства носителей версия «выходец из деревни Пустынка» остаётся основной и самой надёжной.