Фамилия Устимко — характерный пример украинской модели фамилии, образованной с помощью суффикса -ко. Именно этот суффикс, один из самых распространённых в украинской ономастике, сразу указывает на регион происхождения: юго-западные земли бывшей Российской империи, в первую очередь территории современной Украины. В польской и белорусской традиции такие фамилии тоже встречаются, но для украинской антропонимии суффикс -ко является системообразующим.

В основе фамилии лежит имя Устим — народная форма канонического крестильного имени Иустин (от латинского justus — «справедливый»). У восточных славян имя Иустин в быту упростилось до Устин, а в украинской среде — до Устим. Такая трансформация характерна: звук «н» на конце мужских имён в украинском языке часто переходил в «м» (сравните: Константин — Кость, но в диалектах — Костем). Таким образом, Устимко — это буквально «маленький Устим» или «сын Устима», то есть патронимическое прозвище, которое закрепилось за потомком человека по имени Устим.

С точки зрения словообразования, суффикс -ко в украинских фамилиях выполнял две функции. Во-первых, он мог быть уменьшительно-ласкательным, указывая на молодого, младшего члена семьи. Во-вторых, и это важнее, он активно использовался для образования фамилий от имён и прозвищ, заменяя русские суффиксы -ов/-ев. Если бы носитель фамилии был из великорусских губерний, он, скорее всего, стал бы Устимовым. На Украине же образовалась форма Устимко.

Сословная принадлежность предков Устимко, скорее всего, была крестьянской или казацкой. Фамилии на -ко в массе своей принадлежали непривилегированным слоям населения — свободным крестьянам, ремесленникам, казакам. Дворянские роды с таким окончанием встречаются редко, и обычно они имеют польское происхождение (с окончанием -цкий/-ский). Поэтому с высокой вероятностью первый Устимко был простым человеком, чью фамилию записал в церковную книгу или реестр местный писарь по принципу «чей сын?» — Устимов, то есть Устимко.

В написании фамилии возможны варианты: Устымко, Устименко, Устимчук — все они образованы от одного корня, но с разными суффиксами. Форма Устимко — самая лаконичная и, по всей видимости, исходная.