Фамилия Головач — одна из тех, что родилась из прозвища, а не из крестильного имени. В основе лежит слово «голова». Головачом в старину называли человека с крупной головой либо, что не менее вероятно, обладателя выдающегося ума. Такие прозвища давали метко и навсегда, поэтому фамилия закрепилась в разных слоях населения.

Интересна словообразовательная модель. В фамилии Головач нет типичного русского суффикса принадлежности (-ов, -ин). Суффикс -ач характерен для украинской и белорусской традиции, где он образует названия лиц по характерному признаку (ср. «бородач», «усач»). Это сразу указывает на возможный юго-западный след фамилии, хотя встречается она и в великорусских землях.

Историк С. Б. Веселовский в своем труде по ономастике приводит родственные прозвища: Головастик Кузьма, бобыль 1616 года из Арзамаса; Головачев Борис Григорьевич, упомянутый в 1492 году в Переяславле; Головашкин Иван, 1624 года из Суздаля. Эти записи показывают, как от одного корня «голова» в разных говорах и с разными суффиксами возникали самостоятельные фамильные формы. Головач стоит в этом ряду особняком — благодаря редкому суффиксу, который сразу выделяет носителя.

Не стоит путать фамилию с распространённой в XIX веке фамилией Головачёв. Разница в суффиксе не случайна: -ач (Головач) чаще указывает на прямое прозвище, тогда как -ачёв — это уже притяжательная форма от Головач (чей? — Головачёв). То есть Головач — более архаичный вариант, не прошедший стадию дополнительного суффикса.

В некоторых регионах, особенно на юге России и в Беларуси, Головачом могли называть не только человека, но и, например, большую рыбу (голавль) или даже вид хлеба. Однако для фамилии основным остаётся антропонимическое значение — прозвище по внешности или уму.