Фамилия Головчанские образована от прозвища Головчан, в основе которого лежит слово «голова». Скорее всего, прозвище дали человеку с крупной головой, выдающемуся уму или тому, кто занимал руководящую должность — был головой, то есть старшиной или выборным главой общины.

Суффикс -ский (в женском роде -ская) указывает на западно-украинское или польское происхождение. В этих землях фамилии на -ский/-цкий традиционно носили представители шляхты, но со временем модель распространилась и на крестьян: её могли получить по названию местности или по прозвищу отца. Форма Головчанский — типичный пример такой фамилии: основа Головчан (с уменьшительным суффиксом -ан) плюс притяжательный суффикс -ск(ий), буквально «принадлежащий Головчану».

Особенность этой фамилии — сравнительная редкость. Среди однокоренных Голованов, Головниных и Головкиных фамилия Головчанские встречается реже, что может говорить о локальном бытовании: вероятно, она закрепилась в одном-двух селах на западе Украины или в южных регионах Беларуси. О точном месте и времени возникновения говорить сложно, поскольку процесс формирования фамилий был длительным, но ономастический тип указывает на XVI–XVII века.

В написании возможны варианты: Головчанський (украинская орфография), Головчански (полонизированная форма) или Головчанский (русская адаптация). При этом корень остаётся прозрачным для всех славянских языков, что делает фамилию понятной без перевода.