Фамилия Устименкова — женская форма фамилии Устименков, а та, в свою очередь, образована от мужского имени Устименко. Перед нами нестандартная модель: в основе лежит не просто имя или прозвище, а уже готовая украинская фамилия на -енко, к которой добавили русский суффикс -ов. Такие «двойные» фамилии возникали, когда носитель украинской фамилии переселялся в великорусские губернии и его потомков начинали записывать по стандартной русской схеме: вместо «Иван Устименко» — «Иван Устименков». Суффикс -енко в украинском языке указывал на «малого», «сына», так что изначальное Устименко — это «сын Устима».

Корень фамилии — каноническое имя Устим, народная форма церковного Иустин (от латинского justus — «справедливый»). В русских говорах имя бытовало в двух вариантах: Устин и Устим. Форма Устим характерна для южнорусских и украинских земель, что подтверждает «южное» происхождение основы. Таким образом, если проследить цепочку, Устименкова — это «внучка» (или потомок по женской линии) человека по прозвищу Устименко, то есть сына некоего Устима.

География фамилии сегодня не широка, но показательна. Основные очаги — Курская, Белгородская и Воронежская области, то есть историческая зона стыка великорусского и малороссийского населения. Именно там легко могли возникнуть гибридные формы вроде Устименков. Встречается фамилия и в Сибири, куда переселенцы из черноземных губерний привозили свои родовые прозвания.

С точки зрения социальной истории, носители фамилии Устименковы, скорее всего, относились к крестьянскому или мещанскому сословию. Фамилии на -енко редко встречались у дворян, а добавление -ов не меняло сословной принадлежности. В документах XIX века, например, в ревизских сказках Курской губернии, можно найти крестьян Устименковых, записанных за помещиками. Сама фамилия не редкая, но и не массовая — её частотность не входит в первую тысячу русских фамилий, что делает её хорошим маркером для генеалогического поиска: если вы Устименкова, ваши предки с большой вероятностью происходят из южнорусского пограничья.