Фамилия Головачов — одна из тех, где написание подсказывает происхождение точнее, чем произношение. На слух её легко спутать с более распространённой Головачёв, но буква «о» в суффиксе — не ошибка, а указатель на старую словообразовательную модель.

В основе лежит прозвище Головач. В русских говорах так называли человека с большой головой, умного, а иногда — упрямого или главного в каком-то деле (от «голова» в значении «руководитель», «старшина»). Прозвище было широко распространено: в документах XV–XVII веков встречаются крестьяне и посадские люди с таким именованием. Фамилии на -ов/-ев образовывались от прозвищ, оканчивающихся на твёрдый согласный: Головач → Головачов — буквально «сын Головача».

Важный нюанс — ударение. В фамилии Головачов оно падает на последний слог: Головачо́в. Это отличает её от варианта Голова́чев (с ударением на «а»), который мог возникнуть из той же основы, но под влиянием иного диалектного произношения или более поздней унификации. Форма с «о» в суффиксе архаичнее, она лучше сохранилась в южнорусских и украинских землях, где фамилии на -ов нередко писались через «о» даже после того, как в литературной норме закрепилось «ё».

С точки зрения географии, Головачовы встречаются реже Головачёвых. Основные очаги — юг России (Курская, Белгородская области) и восток Украины. В старых переписях эта фамилия фиксируется у казаков и однодворцев — потомков служилых людей, охранявших южные рубежи. Сословной привилегированности она не несла: Головачовыми могли быть и крестьяне, и мещане.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Головин, Голованов, Головко) показывает, что все они образованы от «головы», но с разными суффиксами. Головачов — один из немногих, где исходное прозвище сохранило суффикс -ач, который в русском языке часто придавал слову оттенок просторечия или уменьшительности (ср. «бородач», «усач»). Так что предок носителя этой фамилии был, скорее всего, заметным человеком — либо внешне, либо по положению.