Фамилия Сартов — один из тех случаев, когда за простой русской фамильной формой на -ов скрывается не славянский корень, а тюркское этническое название. В основе лежит слово «сарт». В дореволюционной Средней Азии так называли оседлое население, говорившее на тюркских языках (в первую очередь в Ферганской долине и Ташкентском оазисе). Этимология самого этнонима спорная: возводят и к санскритскому «сартхаваха» (купец, караванщик), и к тюркскому «сарт» (торговец), и к монгольскому «сартагул» (таджик). В любом случае, «сарт» — это не имя, а указание на образ жизни, язык или род занятий человека в глазах соседей-кочевников.

Фамилия Сартов образована по стандартной русской модели: к основе «сарт» добавили патронимический суффикс -ов. Это значит, что предка носителя фамилии в документах, скорее всего, записали как «Сарт» — прозвище или этническую характеристику, а его сын или внук уже стал Сартовым. Такая модель типична для русского дворянства, духовенства и крестьянства, но в данном случае она наложилась на нерусскую основу. Интересно, что фамилия не получила суффикса -ин, хотя основа оканчивается на твёрдый согласный: это подчёркивает, что слово «сарт» воспринималось как полноценное существительное мужского рода, а не как притяжательное прилагательное.

Географически фамилия Сартов встречается в основном в регионах, граничащих с Казахстаном и Средней Азией: в Оренбургской, Астраханской, Омской областях, а также в Татарстане и Башкортостане. Встречается и в казачьих списках Уральского и Оренбургского казачьих войск. Это неудивительно: казаки, купцы и переселенцы, контактировавшие с сартами, могли получить такое прозвище либо за внешнее сходство, либо за то, что торговали с ними, либо за то, что сами происходили из смешанных браков.

В отличие от фамилий на -ский (Сартовский), которые могли бы указывать на дворянское поместье или топоним, Сартов — фамилия «прямого» прозвищного типа. Она не говорит о знатности, но точно указывает на то, что предок носителя был человеком, которого окружающие выделяли по связи с оседлым тюркским населением. Ошибочно думать, что Сартов — это обязательно потомок сарта по крови. В русской ономастике прозвища по этнониму часто давали за бытовые черты: например, так могли назвать русского крестьянина, который носил халат на манер сарта, или говорил с лёгким акцентом.

Сравните с однокоренными фамилиями: Сартаков (уменьшительная форма), Сартбаев (тюркская модель с «бай»), Сартланов. Сартов — самая простая и прямая из них, без дополнительных суффиксов и усложнений. В современных справочниках фамилия не относится к числу частых, но и редкой её не назовёшь: она уверенно держится в списках южноуральских и поволжских фамилий.