Фамилия Белоголовых закрепилась в той форме, которая прямо указывает на происхождение от прозвища Белоголовый. В русской ономастике суффикс -ых (а также -их) — это один из формантов, характерный для северных и сибирских говоров. Такие фамилии отвечали на вопрос «чьи?»: Белоголовых — значит «из семьи Белоголового». Это типичная модель для фамилий, которые возникли в среде крестьян и посадских людей Русского Севера, а затем распространились в Сибири и на Урале.

Прозвище Белоголовый — сложное слово, сросшееся из двух корней: «бел-» (белый) и «-голов-» (голова). Самое прямое объяснение: так могли назвать человека со светлыми, почти белыми волосами, седого или с заметной сединой в молодости. Однако белый цвет в народной культуре имел и символическое значение — чистоты, благородства, ясности. В сочетании с «головой», которая всегда связывалась с умом и рассудительностью, прозвище могло перейти в разряд уважительных: Белоголовым называли человека светлого ума, мудрого советчика. Такие люди в общине пользовались авторитетом, к ним ходили за советом, и прозвище закреплялось за ними и их потомками.

Из истории известно, что прозвище Белоголовый носил представитель знатного рода — князь Василий Иванович Буйносов-Ростовский. Он был думным дворянином и воеводой: служил в Пскове, Кукейносе, Орешке, Ивангороде. В 1583 году его назначили наместником Мещерским и отправили на переговоры с польскими послами об установлении границ. В 1590-м он участвовал в походе против шведов, а в 1598-м, при царе Борисе Годунове, оставался в Москве «ведать» думой, пока царь воевал с крымским ханом. Этот пример показывает, что прозвище бытовало в среде служилого дворянства, а не только среди простого люда.

Фамилия Белоголовых, с окончанием на -ых, относится к так называемым «архаичным» фамилиям, которые не склоняются по падежам. Она сохранила форму родительного или предложного падежа множественного числа, что ещё раз подчёркивает её семейный, родовой характер: «из дома Белоголовых». Встречается она в основном в тех регионах, где такая модель была распространена исторически, — в Вятской, Пермской, Архангельской губерниях, а также в Сибири.