Фамилия Головинцов — редкий пример, когда на слух она кажется простой и понятной, а при разборе ставит в тупик. В ней отчетливо слышится основа «голов-», но суффиксальная цепочка необычна. Вместо привычного Головин или Головинцев мы видим -цов на конце. Это ключ к разгадке.

Самая вероятная версия происхождения — от прозвища Голова или Головня. Прозвище Голова давали человеку видному, умному, либо тому, кто занимал руководящую должность (например, голова на посаде или стрелецкий голова). Головней называли головешку — обгоревшее полено, и это прозвище мог получить человек с очень темными волосами или смуглой кожей. От прозвища Головня образовалась фамилия Головнин, а от нее через притяжательное прилагательное (Чей сын? — Головнин) и последующее добавление суффикса -цов — Головнинцов. Со временем двойное «н» в бытовой речи могло редуцироваться, и фамилия закрепилась в форме Головинцов. Такой путь — от прозвища к фамилии через двойной суффикс — встречается, но нечасто, что и делает эту фамилию выделяющейся на фоне однокоренных.

Суффикс -цов в русских фамилиях обычно указывает на «сына человека по фамилии такой-то». Если бы фамилия была Головинцев, она прямо говорила бы: сын Головинца (где Головинцо — уменьшительное от Голова). Но форма Головинцов может быть результатом аканья (произношения «о» как «а» в безударном положении) в южнорусских говорах. Там Головинцов и Головинцев звучали одинаково, а на письме закрепился вариант с «о» под ударением.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где было распространено прозвище Голова в его административном значении — к бывшим землям вокруг Москвы, Тулы, Рязани. В дворянских родословных книгах эта фамилия не значится: ее носители, скорее всего, относились к служилым людям «по прибору» (стрельцы, пушкари) или к государственным крестьянам. Встречается она и на Урале, куда переселенцы принесли прозвище в XVIII веке.

Таким образом, Головинцов — не просто «сын человека с большой головой». За фамилией стоит либо социальная роль (голова), либо бытовая характеристика (головня), а сама она прошла нестандартный путь словообразования, сохранив в себе следы диалектного произношения.