Seguindo a definição de família de palavras do Dicionário Terminológico como o «conjunto das palavras formadas por derivação ou composição a partir de um radical comum», poderemos dizer que pasto e pastor pertencem à mesma família, visto que ambas partilham o radical past.
Realce-se, contudo, que o processo de formação destas palavras ocorreu no latim. De acordo com o dicionário etimológico Nova Fronteira, de Antônio Geraldo da Cunha, a palavra pastor provém do termo latino pastor (com o mesmo significado do português atual), enquanto a etimologia da palavra pasto reside na palavra latina pastus (também com o mesmo significado). Igual distinção é apresentada no Dicionário Etimológico da Língua Portuguesa, de José Pedro Machado.
De acordo com o Dicionário de Latim de Dos Santos Saraiva, tanto pastus como pastor procedem do verbo pascere, o qual tinha um significado ligeiramente diferente do atual verbo pastar: na voz ativa significava «apascentar» (levar ao pasto), tendo o pastor como sujeito; na voz passiva significava «pastar», tendo o animal herbívoro como sujeito.