Фамилия Голомысова образована от прозвища Голомысый. В старину в некоторых говорах так называли человека с плешью или лысиной — скорее всего, основатель рода получил это прозвище за внешнюю примету. Однако у слова мог быть и переносный смысл: Голомысым называли опытного, бывалого человека, у которого «лысина от ума». Есть и третья версия, менее лестная: в диалектах «голомыс» означало «шатун» или «бездельник», то есть прозвище могло указывать на склонность к праздному времяпрепровождению.

Сама фамилия — типичная для русского Севера и северо-востока: суффикс -ов(-а) указывает на принадлежность потомку человека по прозвищу. Интересно, что однокоренные фамилии вроде Голомысов или Голомысцев встречаются редко, что говорит о локальном бытовании прозвища. В отличие от более распространённых Лысов или Плешаков, Голомысова сохранила диалектную основу, не закрепившуюся в литературном языке.