Фамилия Рустамли — одна из тех, что сразу указывает на восточное, а точнее тюркское или иранское происхождение. Её основа — личное мужское имя Рустам, которое в персидском эпосе носит легендарный богатырь, герой «Шахнаме» Фирдоуси. Имя это означает «мощный», «крепкий телом», «исполин». В тюркских языках (азербайджанском, турецком, туркменском) имя Рустам тоже распространено, и именно в этой среде сформировалась фамилия.

Ключевая деталь — суффикс -ли (или -лы). В азербайджанском и некоторых других тюркских языках этот аффикс (в русской передаче часто пишется как -лы, -ли, -лу) образует прилагательные со значением принадлежности к чему-либо или обладания чем-то. В составе фамилии он работает как патронимический или топонимический показатель: «Рустамли» буквально значит «из рода Рустама», «относящийся к Рустаму». В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые тоже означают «чей?», тюркский суффикс -ли чаще указывает на происхождение из определённого села или рода, названного по имени предка.

Географически фамилия Рустамли наиболее характерна для Азербайджана и регионов с азербайджанским населением (Иранский Азербайджан, Дагестан). Встречается она и у турок, и у туркмен, но с меньшей частотой. В русскоязычной среде, куда фамилия попала в советское время, написание закрепилось через «и»: Рустамли, хотя в азербайджанской латинице правильнее Rüstəmli. Важно не путать её с фамилией Рустамов — та образована по другой модели (русский патронимический суффикс -ов) и не несёт оттенка родовой или территориальной общности.

Носители фамилии Рустамли — это, скорее всего, потомки человека по имени Рустам, который жил несколько поколений назад. Если фамилия возникла в сельской местности, она могла закрепиться за целым родом или жителями одного села (например, Рустамлы — название нескольких деревень в Азербайджане). В дворянские родословные книги Российской империи эта фамилия не входила: она бытовала в среде крестьян, ремесленников и торговцев, а в советское время стала общегражданской. Никакого «княжеского» или «бекского» оттенка у неё нет, несмотря на героическое имя в основе.