Фамилия Головата звучит как прилагательное, но по происхождению это краткое прилагательное, застывшее в форме именительного падежа единственного числа женского рода. В русской ономастике такая модель встречается редко, чаще фамилии на -ата, -ята имеют украинское или белорусское происхождение. В украинском языке слово «головатий» означает «большеголовый», «с крупной головой». Таким образом, Головата — это, скорее всего, украинская фамилия, образованная от прозвища Головатый, которое давали человеку с заметной, крупной головой. Форма женского рода могла закрепиться, если фамилию записали по матери или если носительницей была женщина, но впоследствии она стала передаваться по наследству без изменения.

В некоторых говорах прилагательное «головатый» имело и переносное значение — «умный», «сообразительный», «толковый». Прозвище могло указывать не столько на внешность, сколько на умственные способности предка, его лидерские качества. Встречается и вариант Головатый, который более распространён, а Головата — его диалектный или фамильный вариант, где ударение, скорее всего, падает на последний слог: Головата́.

Географически фамилия тяготеет к юго-западным регионам: Украина, юг России, Белоруссия. В документах XVII–XVIII веков на территории Гетманщины и Слобожанщины нередко фиксировали казаков с прозвищем Головатый — это была распространённая модель именования по внешнему признаку. Среди однокоренных фамилий — Головин, Голован, Голованов, но Головата стоит особняком из-за своего грамматического оформления.

Споров вокруг происхождения почти нет: все версии сходятся к основе «голова» и суффиксу -ат-, указывающему на обладание признаком. Альтернативная гипотеза, что фамилия могла возникнуть от названия населённого пункта вроде Головатое, маловероятна, так как таких топонимов мало, а прозвищная модель для украинских фамилий типична.