Фамилия Головаче — одна из тех, что сразу цепляет взгляд необычной формой. Она заканчивается на «-е», что для русских фамилий редкость. Это не опечатка и не украинизм, а застывшая форма родительного или предложного падежа. Чаще всего такие фамилии встречаются в среде донских и кубанских казаков, а также у выходцев из южнорусских областей. Вместо привычного «Головачев» или «Головач» здесь сработала местная традиция: прозвище поставили в форму «чей?» — «Головаче» (то есть «сын Головача»). В документах XIX века у казаков можно встретить и «Головачев», и «Головаче» у одной семьи — писарь записывал на слух.

Основа фамилии — прозвище Головач. В русских говорах так называли человека с большой головой, но не обязательно в прямом смысле. Чаще это была метафора: «головастый» — умный, рассудительный, тот, кто верховодит. В словаре Даля «головач» — ещё и крупный жук, и рыба, и даже сорт хлеба, но для прозвища работала именно человеческая черта. Не исключено, что прозвище давали и тому, кто носил шапку или причёску, делавшую голову зрительно больше, — например, казаку с высоким кучером.

Словообразовательная модель проста: корень «голов-», суффикс «-ач» (указывает на носителя признака), а затем падежное окончание «-е». Суффикс «-ач» в русских фамилиях встречается реже, чем «-ов» или «-ин», и чаще закреплялся в прозвищах, а не в крестильных именах. Поэтому Головаче — фамилия не «барская» и не «семинарская», а народная, скорее всего крестьянская или казачья.

Версия о происхождении от тюркского «головач» (якобы «воин») слабая и не подтверждается ономастикой. Тюркские заимствования в русских прозвищах редки, а «голова» — исконно славянское слово. Так что предок-носитель фамилии был просто человеком с приметной головой или, что вероятнее, сметливым и бойким — «головастым» в переносном смысле.