Фамилия Устрехова — женская форма фамилии Устрехов. В её основе лежит редкое, почти исчезнувшее сегодня слово или прозвище. Самое вероятное объяснение ведёт к диалектному глаголу «устрехать», который в некоторых говорах означал «успеть, поспеть вовремя», а также «убежать, скрыться». Человек, получивший прозвище Устрех, мог быть либо проворным и расторопным, либо, наоборот, тем, кто любил ускользать от дел или опасности. В любом случае, прозвище давалось по характерной черте поведения.

Модель образования типична для русских фамилий: к основе «Устрех» добавился патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Устреха). Окончание -а в женском варианте — грамматическая норма. Фамилия Устрехова — нечастая, её носители, скорее всего, происходят из северных или центральных областей России, где диалектная лексика дольше сохраняла такие корни.

Существует и менее вероятная версия, связывающая фамилию с топонимом Устрех — названием небольшого поселения или урочища. Однако в доступных географических справочниках такое название не зафиксировано, поэтому версия с прозвищем остаётся основной. В любом случае, фамилия Устрехова — редкий пример того, как в родовом имени закрепилось живое разговорное слово, вышедшее из активного употребления.