Фамилия Голоев чаще всего оказывается связана не с русской, а с кавказской ономастикой, и в первую очередь — с осетинской или балкарской средой. Чтобы понять её происхождение, стоит отойти от привычного разбора по модели «корень + суффикс -ов»: здесь важнее не словообразовательная форма, а звуковой переход и география бытования.

Самая вероятная версия — фамилия Голоев представляет собой фонетический вариант осетинской фамилии Колоев. В осетинском языке начальный звук «к» в ряде говоров мог переходить в «г», особенно при передаче фамилии русскими писарями или при смене региона проживания носителей. Основа Колоев, в свою очередь, восходит к прозвищу Коло, которое связано с осетинским словом «къоло» — «двадцать». Что стоит за таким прозвищем — сказать сложно: возможно, оно указывало на какую-то бытовую или числовую характеристику (двадцатый ребёнок, двадцатый в роду), но точное значение утрачено.

Существует и альтернативное объяснение. В основе фамилии могло лежать именование Голо, которое сопоставляют с осетинским «гъоло» — «горец альпийский». Так называют многолетнее травянистое растение, распространённое в горных районах Европы, Средней Азии, на Кавказе и Дальнем Востоке. У многих народов Кавказа было принято давать детям имена по названиям растений, трав и цветов, так что имя Голо в этом ряду не выглядит случайным.

Фамилия Голоева встречается в документах начала XX века. Например, известна Зулихат Ибрагимовна Голоева, родившаяся в 1954 году в Киргизии, по национальности балкарка. Это указывает на бытование фамилии и в балкарской среде, где она могла закрепиться по схожим причинам — через прозвище или имя, связанное с местной флорой.

Таким образом, фамилия Голоев не имеет отношения к русскому слову «голый» и не связана с внешностью или бедностью предков. Её корни — в осетинском и балкарском именослове, а написание через «Г» вместо «К» — результат диалектных или канцелярских изменений.