Фамилия Голебцев — редкая и морфологически прозрачная, но её основа ставит перед исследователем загадку. Строение типично для русских фамилий: корень, суффикс -ец- и фамильный патронимический суффикс -ев (Голеб + ец + ев). Суффикс -ец в основе указывает на прозвище или имя, образованное по модели «человек, связанный с чем-то»: например, «голебец» — тот, кто имеет отношение к слову «голеб».

Что такое «голеб»? В народных говорах это слово не зафиксировано как общеупотребительное. Наиболее вероятная версия связывает его с диалектным глаголом «голéбить» — ласкать, нежить, холить. В таком случае «голеб» или «голебец» — ласковое прозвище нежного, избалованного человека или, наоборот, того, кто любит ласкать и баловать. Параллель прослеживается с фамилией Голубцов (от «голубец» — ласкательное к «голубь»), но здесь корень другой: не птица, а действие.

Вторая, менее вероятная гипотеза — связь с топонимом. В некоторых регионах, особенно на севере и в Сибири, «голебцами» могли называть небольшие возвышенности, голые холмы (от «голец» — голая скала). Однако суффикс -ец в этом случае скорее дал бы фамилию Голецов, а не Голебцев. Появление буквы «б» в корне — решающий аргумент в пользу глагольного происхождения.

Фамилия почти не встречается в исторических документах и современных справочниках по географии фамилий. Это говорит о её локальном бытовании: скорее всего, она возникла в одной или нескольких соседних деревнях и не получила широкого распространения. Носителей можно искать в северных областях России, где диалектная лексика сохранялась дольше. Суффикс -ев, а не -ов, указывает, что основа оканчивалась на мягкий согласный или «ц» (Голебец → Голебцев), что типично для прозвищ с уменьшительно-ласкательным оттенком.

С точки зрения социального контекста, прозвище Голебец в крестьянской среде могло быть как одобрительным (ласковый, заботливый), так и ироничным (изнеженный, «маменькин сынок»). Как бы то ни было, фамилия Голебцев — редкий пример, когда корень уходит в живую народную речь, почти не сохранившуюся в письменных источниках.