Фамилия Головачак — яркий пример того, как прозвище, данное человеку по внешности, закрепилось в родовом имени. В основе фамилии лежит диалектное слово «головач» — так в разных славянских говорах называли человека с большой головой, либо того, кто выделялся умом и сообразительностью (головастого). Модель образования типична для западных и южных регионов: суффикс -ак (или -чак) в белорусской, украинской и польской традиции прикреплялся к основе прозвища, указывая на носителя признака. Таким образом, Головачак — это прямой потомок человека по прозвищу Головач.

География фамилии сужается до западноукраинских и юго-восточных польских земель. Суффикс -ак особенно распространён в Галичине, на Волыни и в Подляшье. Встречается также вариант Гловачак (с редукцией первого гласного), что характерно для польской орфографии. В русских фамилиях этот суффикс встречается реже, обычно в форме Головачёв или Головацкий. Поэтому Головачак — маркер именно украинской или польской родословной, а не великорусской.

С точки зрения социального статуса, прозвищные фамилии на -ак чаще всего принадлежали крестьянам и мещанам, реже — шляхте. Дворянские роды предпочитали оформлять фамилии суффиксами -ский/-цкий. В реестрах запорожских казаков XVII века встречаются прозвища Головач, Головаченко, что подтверждает народное происхождение корня. Прямых упоминаний фамилии Головачак в ранних документах немного, но это объясняется её локальным бытованием и поздней фиксацией в метрических книгах (XIX век).

Ономастический словарь Б. Унбегауна относит суффикс -ак к одной из продуктивных моделей украинских фамилий, образованных от прозвищ. В польском языке аналогичную роль играет суффикс -ak. Поэтому версия о происхождении от прозвища Головач остаётся основной и наиболее правдоподобной. Менее вероятно, что фамилия произошла от названия села Головачи (такие сёла есть на Украине и в Беларуси), — в этом случае форма была бы Головацкий или Головачов.