Фамилия Голованченкова — редкий пример, где суффикс «-енков» наложился на прозвище, а не на крестильное имя. В основе лежит просторечное слово «голован» — человек с большой головой или, в переносном смысле, умный, головастый. В русских говорах «голованом» могли назвать и предводителя, старшего, но чаще прозвище давали за заметную внешность.

Словообразовательная цепочка необычна. От прозвища Голован образовалась фамилия Голованченко (с украинским или южнорусским суффиксом «-енко», означающим «сын» или «потомок»). Затем, при адаптации к северным говорам или при переписи, добавился русский суффикс «-ов», и фамилия приобрела форму Голованченков. Женский вариант Голованченкова — это форма жены или дочери Голованченкова, и именно она закрепилась в документах.

География фамилии указывает на Курскую, Белгородскую области и прилегающие районы Украины. Именно здесь активно бытовали прозвища на «-ан» и фамилии на «-енко», которые потом «обрусевали» за счет суффикса «-ов». В северных и центральных губерниях такая форма почти не встречалась: там предпочли бы Голованов или Голованчиков.

В отличие от фамилий, образованных от канонических имен (Иванов, Петров), Голованченкова — чисто прозвищная. Это значит, что предок носителя не был сыном некоего Голована в первом поколении — прозвище дали самому родоначальнику, а уже его дети стали Голованченками. Фамилия фиксирует не отчество, а личную характеристику человека, жившего, скорее всего, в XVII–XVIII веках в пограничной полосе Русского государства.

По сословной принадлежности Голованченковы, вероятнее всего, были однодворцами или государственными крестьянами. Дворянских родов с такой фамилией в гербовниках нет, что подтверждает её народное, «земское» происхождение. Встречается написание через «а» (Голованченков) и изредка через «о» (Голованчонков) — это следы диалектного аканья, когда безударный звук не различали на письме даже в официальных бумагах.