Фамилия Гололекова — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти не изменилось за века. Она образована от слова «гололёд» или его диалектного варианта «гололёк» (гололедица). Суффикс -ов- типичен для русских фамилий, указывающих на принадлежность: Гололеков — сын или потомок человека по прозвищу Гололёк. В женском роде — Гололекова.

Сложность в том, что прозвище «Гололёк» могло возникнуть в разных обстоятельствах. Первая версия — по месту жительства: на севере и в центральной России так могли назвать человека, жившего на открытом, продуваемом ветрами месте, где раньше всего замерзала вода. Вторая — по характеру: скользкого, ненадёжного или, напротив, неуловимого человека сравнивали с гололедицей. Третья, самая прозаичная — по внешности: лысого, с блестящей головой, могли в шутку прозвать Гололёдком.

Фамилия почти не встречается в исторических документах и современных справочниках распространённых фамилий. Это говорит о её узкорегиональном происхождении — скорее всего, из северных или вологодских говоров, где слово «гололёк» было в ходу. В отличие от фамилий Гололобов, Голованов или Лысенко, корень «гололёд» — метафора, а не прямое описание внешности. Такие прозвища давали редко, поэтому носителей фамилии мало.

По суффиксу можно предположить, что фамилия сформировалась в среде крестьян или посадских людей, а не дворянства: в высших сословиях чаще использовали модель на -ский. Гололековы — потомки человека, которого в деревне знали по меткому, возможно, нелестному прозвищу, связанному с зимней стужей и скользкими дорогами.