Фамилия Волкострелов — редкий образец русской фамилии, образованной от прозвища, в основе которого лежит занятие или специализация человека. В отличие от множества «птичьих» и «звериных» фамилий (Соколов, Зайцев), где основа — просто название животного, здесь прямо указано действие: «стреляющий волков». Словообразовательная модель прозрачна: корень «волк» + глагольная основа «стрел» (от «стрелять») + суффикс принадлежности -ов. Получается буквально «сын того, кто стреляет волков». Суффикс -ов типичен для русских фамилий, образованных от прозвищ на согласный.

Прозвище Волкострел могли дать профессиональному охотнику, который промышлял истреблением волков. В дореволюционной России это было не просто хобби, а часто государственная или общинная повинность: волки наносили огромный урон скоту, и охотников на них поощряли, а иногда и освобождали от других податей. Такая фамилия — маркер социальной роли: предок был не просто крестьянином, а человеком с определённым навыком и опасной работой. В отличие от фамилий на -их/-ых (Волкостреловых), которые закрепляют коллективное прозвище семьи, форма на -ов указывает на конкретного родоначальника — того самого Волкострела.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным регионам России, где охота на волка была особенно развита, но встречается повсеместно единичными вкраплениями. Стоит отметить, что вторая часть фамилии — «стрелов» — не имеет отношения к слову «стрела» (как в фамилии Стрелов). Это именно усечённая основа от глагола «стрелять», что подтверждается аналогичными фамилиями: Стрелков, Застрелов, Настрелов. Таким образом, Волкострелов — не «волчья стрела», а «волчий стрелок».

Встречается и альтернативная версия, связывающая фамилию с прозвищем человека вспыльчивого, «волком» в переносном смысле, которого «стрелой» не остановить. Однако она менее убедительна: модель «существительное + глагол в повелительном наклонении» (Волкострел) в русском языке характерна именно для описания занятия (Скопидом, Горицвет, Держидерево), а не для характеристики характера. Поэтому версия с охотником остаётся основной.