Фамилия Шамстенова — редкий случай, когда географическая привязка оказывается надёжнее, чем прозрачная этимология. Если смотреть на суффикс, то перед нами типичная русская фамилия на -ов, поставленная в женскую форму. Мужской вариант — Шамстенов. Но вот основа «Шамстен» не даёт покоя: для русского уха она звучит инородно, как будто пришла из другого языка.

Самая вероятная версия связывает фамилию с тюркскими или арабскими корнями. В мусульманских именах часто встречается элемент «Шамс» — от арабского «шамс» (солнце). Например, имя Шамсуддин означает «солнце веры». К нему могла добавиться частица «тен» (в тюркских языках — «тело», «кожа», а в некоторых диалектах — «равный», «подобный»). Тогда «Шамстен» можно прочитать как «подобный солнцу» или «солнечный телом». Впрочем, это реконструкция, а не прямое заимствование: в классических арабских именах такого сложения нет.

Другая, более прозаичная гипотеза — фамилия могла возникнуть от прозвища или искажённого географического названия. В дореволюционных метрических книгах Поволжья и Приуралья (особенно в среде татар-мишарей и башкир) встречаются фамилии на -ов с похожей структурой: Шамсутдинов, Шамшатов. Шамстенов могло получиться в результате упрощения: от Шамсетдинов (где «ет» — искажённое «уд») до Шамстенов. Такие сокращения характерны для русской канцелярской записи, когда писарь на слух записывал длинное имя.

Что касается сословия, то фамилии на -ов с тюркской основой чаще всего носили крестьяне и мещане, реже — купцы. Если предки были татарами или башкирами, то фамилия закрепилась после крещения или при получении паспорта в XIX веке. У русских Шамстеновых, скорее всего, предок был выходцем из тюркской среды, а фамилия адаптировалась под русскую модель. Точных данных о знаменитых носителях нет — фамилия остаётся малочисленной и локальной.