Фамилия Голобородько — характерный пример украинской модели образования фамилий. Её основа — прозвище Голобородый, которое сложили из двух частей. Первая часть, «голо-», скорее всего, связана с украинским глаголом «голитися» — «бриться», а вторая, «-бородый», прямо указывает на бороду. В целом прозвище описывало человека без бороды, что в старину было редкостью: до петровских реформ, вводивших европейскую моду, бороду носили почти все мужчины — от крестьянина до боярина.

Суффикс «-ко» в фамилии типичен для украинской ономастики и указывает на потомка: Голобородько буквально означает «сын Голобородого». Такая модель широко распространена на Левобережной Украине и в южных регионах. Прозвище со временем полностью вытеснило наследственное имя как в быту, так и в документах.

Фамилия встречается в дореволюционных памятных книгах. Например, в Памятной книге Киевской губернии упомянут Алексей Яковлевич Голобородько 1885 года рождения из села Вербовка. В Памятной книге Полтавской губернии значится Иван Иванович Голобородько (1886 год) из местечка Опошня Зеньковского уезда. Эти записи подтверждают географию фамилии — центральные и восточные области Украины.

Из носителей фамилии наиболее известен Александр Александрович Голобородько, советский и российский актёр театра и кино, народный артист РСФСР. Он дебютировал в кино в 1967 году в фильме «Туманность Андромеды» и позже стал президентом международного кинофестиваля «Созвездие».