Фамилия Головнева — это женская форма фамилии Головнёв (или Головнев, в зависимости от ударения), а в её основе лежит прозвище. Чаще всего его давали по внешнему признаку: «головень», «головня» или «голован» в старину называли человека с крупной головой. Однако в народе ценили и переносный смысл — голова считалась средоточием ума и жизненной силы, поэтому такое прозвище могло указывать на сметливого, главного в деле человека.

Модель образования проста: к основе Головн- добавили суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Головня). Это типичная патронимическая фамилия, каких большинство в русском ономастиконе. Менее очевидный, но возможный вариант — связь с названием рыбы голавль (в говорах — «головень», «головль»). В этом случае прозвище мог получить рыбак, либо само имя дали ребёнку «от природы», по народной традиции называть детей в честь животных и рыб. Такая практика мирских имён была распространена до XVII века, и многие фамилии, в том числе Головневы, обязаны ей своим происхождением.

Стоит обратить внимание на написание: в фамилии часто встречается вариант с буквой «ё» — Головнёва. В документах XIX — начала XX века букву «ё» могли не ставить, поэтому в современных источниках одна и та же семья может писаться и через «е», и через «ё». Ударение, как правило, падает на последний слог: Головнёва.

Таким образом, предки носителей фамилии — люди, которых в быту называли Головень или Головня, и это имя закрепилось за родом, перейдя в фамилию по отцу.