Фамилия Устимова — женская форма от мужской Устимов, и её разумнее всего разбирать через мужской вариант. Фамилия образована по простой и распространённой модели: к основе личного имени Устим добавили типичный русский суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — Устимов, то есть сын Устима). Суффикс -ов характерен для центральных и северных регионов России, он вытеснил более древние формы на -ин в XIX веке.

Само имя Устим — это народная, разговорная переработка канонического крестильного имени Иустин (от латинского justus — «справедливый»). В русской традиции звук «и» в начале слова нередко отпадал или заменялся на «у» под влиянием аканья и просторечия: Иустин превращался в Устин, а уменьшительная форма Устим закрепилась как самостоятельное имя. В некоторых говорах имя звучало как Устимей, Устима, но именно Устим дал основу фамилии. Встречается и версия, что Устим — вариант имени Устин с суффиксом -им, характерным для южнорусских и украинских диалектов, но для фамилии Устимов корень один.

Географически фамилия Устимов (и Устимова) чаще всего встречается в Поволжье, на Урале и в Сибири — регионах, куда в XVIII–XIX веках активно переселялись крестьяне из центральных губерний. В дореволюционных переписях носители фамилии числились преимущественно крестьянами и мещанами, реже — купцами. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано: имя Устим считалось простонародным, «мужицким», поэтому в высших сословиях предпочитали церковную форму Иустин, от которой пошли фамилии Иустинов, Юстинов.

Стоит обратить внимание на чередование с фамилией Устинов. Устимов и Устинов — однокоренные, но не тождественные. Устинов образован напрямую от полного имени Устин, а Устимов — от усечённо-ласкательной формы. В быту их могли путать, но по документам они различались. Если ваш предок значился как Устимов, это надёжный признак, что его отца звали именно Устим, а не Устин. Такая деталь помогает при поиске в метрических книгах: ищите имя Устим, а не Иустин.

В современной России фамилия Устимова не входит в число самых частых, но и редкой её не назовёшь. Она сохранилась в тех же регионах, что и сто лет назад, и по-прежнему несёт в себе память о крестьянском корне и о том, как в народе перекраивали церковные имена на свой лад.