Фамилия Голейнов — редкий случай, когда прозвище или имя, лёгшее в основу, почти наверняка имеет тюркские корни, а не славянские. Вопреки интуиции, её не стоит связывать с русским словом «голый» или «голе́но» (диалектное «голень»). Основа «Голейн» восходит к тюркскому имени Голей (Гулей, Кулей), которое в свою очередь образовано от арабского Гулам — «юноша», «слуга», «раб Божий». Форма с конечным -н характерна для многих тюркских имён, адаптированных русской речью: Ахмет → Ахметин, Салей → Салейнов.

Модель образования проста: суффикс -ов присоединился к основе Голейн, превратив личное имя в отчество, а затем в фамилию. По такой схеме формировались фамилии у русских, живших в тесном контакте с татарами, башкирами, чувашами — в Поволжье, на Урале, в Оренбуржье. Именно в этих регионах фамилия Голейнов встречается чаще всего, хотя её носители есть и в центральной России.

В документах XVI–XVII веков можно найти упоминания служилых татар и новокрещенов с именем Голей. Например, в переписях Казанского уезда фигурирует Голейко (уменьшительная форма) — предок будущих Голейновых. Фамилия закрепилась в среде крестьян и однодворцев, а позже — и в мещанском сословии.

Версия о происхождении от прозвища Голей («тот, кто ходит босиком» или «лысый») менее состоятельна: для таких прозвищ в русском языке существовали более естественные формы — Голый, Голень, Голец. Суффикс -ейн в исконно русской основе был бы нетипичен, а вот для адаптации тюркского имени — самый ход. Таким образом, Голейнов — фамилия, которая несёт в себе след межэтнического контакта и давнего соседства славянского и тюркского миров.