Фамилия Шерстукова — женская форма фамилии Шерстуков. Её основа не связана напрямую с шерстью как материалом, хотя на первый взгляд это кажется очевидным. В русской ономастике есть схожие фамилии (Шерстин, Шерстобитов), но Шерстуков образован иначе: от прозвища Шерстук, которое, скорее всего, происходит от слова «шерстун» — так в северных и центральных говорах называли человека с жёсткими, торчащими волосами или того, кто ходит в грубой, невыделанной одежде. Суффикс -ук (-юк) характерен для украинских, белорусских и южнорусских фамилий, указывая на принадлежность к определённому типу или свойству: Шерстук — буквально «тот, кто шерстяной», то есть косматый или неопрятный.

Вторая версия, менее распространённая, но имеющая право на существование, — связь с ремеслом. В некоторых областях «шерстуком» могли называть мастера по обработке шерсти, но тогда логичнее было бы ожидать суффикса -ник (шерстник) или -арь (шерстобой). Поэтому прозвищное происхождение выглядит правдоподобнее.

Суффикс -ов в мужской форме Шерстуков — стандартный русский патронимический формант, означающий «сын Шерстука». Фамилия не относится к числу древних дворянских: она бытовала преимущественно среди крестьян и посадских людей. В документах XVII–XVIII веков Шерстуковы встречаются в северных уездах (Вологодский, Архангельский) и на Урале — в местах, где население занималось скотоводством и обработкой шерсти, что косвенно подтверждает связь прозвища с внешностью или бытом.

Изредка фамилию путают с Шерстоковым, но это разные корни: Шерстоков — от «шерсток» (кусок шерсти, клок), а Шерстуков — от личного прозвища. Сегодня фамилия встречается редко, сосредоточена в основном в центральной России и на юге Сибири.