Фамилия Головенских образована по архаичной и в основном севернорусской модели: от прозвища или имени через суффикс -енск- и окончание -их. Такие фамилии (на -ских, -их, -ых) в XVI–XVII веках были характерны для Вятки, Перми, Архангельской губернии и Сибири. Они закреплялись за целым родом: «Головенские» — буквально «те, кто из дома Головня» или «люди Головня».

В основе лежит прозвище Головень. Прямое значение слова «головень» в русских говорах — «головастик» или «головня» (головешка), но в ономастике надёжнее связывать его с нарицательным «голова». Прозвище Головень могло указывать на социальное положение: главу семьи, старосту, выборного. Реже — на внешность (большая или заметная голова) или ум («светлая голова»). В вятских и пермских писцовых книгах XVII века встречаются крестьяне и посадские с прозвищем Головень — именно в тех краях фамилии на -ских и были в ходу.

Суффикс -енск- в фамилии Головенских стоит отдельного внимания. В русских фамилиях чаще встречается -овск-/-евск- (Головковский, Головинский), а -енск- — редкий вариант, возникший под влиянием местного произношения или из прозвищной формы на -еня (Головеня → Головенский). То есть исходное прозвище могло звучать не Головень, а Головеня — уменьшительно-ласкательное от «голова».

Современное окончание -их (Головенских) — это застывшая форма родительного падежа множественного числа. В быту такие фамилии не склонялись: «он из Головенских» означало «из рода Головенских». Со временем окончание стало частью фамилии, и сегодня она имеет форму, типичную для фамилий-«ых»: Чёрных, Седых, Глубоковских.

Таким образом, фамилия Головенских — не переделка и не позднее заимствование, а прямой потомок древнего прозвища, записанного по севернорусской традиции. Предки носителя этой фамилии жили, скорее всего, на Вятке или в Пермском крае, а прозвище Головень получил человек, занимавший видное место в общине — либо по должности, либо по уму, либо просто по броской внешней примете.