Фамилия Сестова — женская форма фамилии Сестов, и её происхождение неочевидно. Самый простой и вероятный путь: в основе лежит неканоническое имя или прозвище Сест, которое могло быть связано с существительным «сесть» или «сест» (устар. «посадка, оседание»). Однако в русских говорах слово «сест» фиксируется в значении «родственник, свойственник» — отсюда прозвище могли дать человеку, который часто упоминал родню или был главой большого семейства.

Менее распространённая версия отсылает к диалектному «сестрый» — «сердитый, вспыльчивый». В этом случае прозвище Сест могло характеризовать характер. Есть и гипотеза о связи с глаголом «сестить» (арханг., «усесться, занять место»), но она слабая: такие основы редко становятся прозвищами.

Суффикс -ов- в мужской форме Сестов указывает на типичную модель отчества: сын Сеста. Фамилия встречается в центральных и северных областях России, но нигде не образует плотных гнёзд. В XIX веке носители чаще всего были крестьянами или мещанами — дворянских родов Сестовых не зафиксировано.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Сестовский, Сестин) показывает, что форма без суффикса -ск- или -ин- — самая архаичная. Сестова — фамилия, в которой исходное прозвище стёрлось почти до корня, и сегодня её значение можно восстановить только через диалектные словари.