Фамилия Пустынцев происходит от прозвища Пустынец, и первое, что приходит в голову, — связь с пустыней. Однако в русской ономастике слово «пустынь» имело более конкретный смысл, чем просто безжизненные пески. Так называли уединённое место, где селился отшельник, а позднее — монастырь, возникший в глухой, безлюдной местности. Поэтому Пустынцем чаще всего называли не жителя жарких стран, а человека, который по религиозным соображениям удалился от мира, либо прихожанина или насельника такой отдалённой обители.

Суффикс -ец в прозвище указывает на принадлежность к месту: как, скажем, Тверец — житель Твери, так и Пустынец — человек, связанный с пустынью. Впрочем, не стоит сбрасывать со счетов и бытовую наблюдательность: прозвище могли дать и просто нелюдимому, замкнутому человеку, который сторонился людей и вёл жизнь, похожую на отшельническую. Крестьяне и горожане в таких случаях не церемонились с точностью церковных терминов.

Сама фамилия сложилась по стандартной модели: к основе Пустынец добавили патронимический суффикс -ев, получив буквально «сын Пустынца». Это типичный пример русской фамилии-«отчества», которая закрепилась за потомками первого носителя прозвища. Интересно, что однокоренные фамилии — Пустынников, Пустынский, Пустынин — могли возникнуть независимо в разных регионах, но все они отталкиваются от одного корня. В отличие от Пустынского, который часто указывал на дворянское происхождение от географического названия, Пустынцев — фамилия более демократичная, крестьянская или посадская.

Сложно сказать, в какой именно губернии прозвище Пустынец встречалось чаще, но логично предположить, что его корни — в северных и центральных землях России, где монастыри-пустыни были распространены. Например, в XVI–XVII веках существовали Нилова Пустынь, Саровская пустынь и другие известные обители, вокруг которых селились люди. Прозвище могло закрепиться за тем, кто жил при такой обители или происходил из её крестьян. Точной статистики по фамилии нет, но она встречается в документах начиная с XVII века, когда фамилии активно закреплялись за тягловым населением.