Фамилия Головочева — женская форма фамилии Головочев. В основе лежит прозвище Головоч или Головач, которое в русских говорах имело несколько значений. Самое очевидное — человек с большой головой, большеголовый. Но было и другое, не столь прямолинейное: «головачом» называли умного, рассудительного человека, голову (ср. «светлая голова»). В некоторых регионах, особенно на юге и западе России, «головач» — это ещё и предводитель, старший в каком-либо деле (от «голова» в значении «глава, руководитель»). Таким образом, предок носительницы фамилии мог быть либо заметным внешне, либо обладать властью или умом.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: основа на твёрдый согласный (-ч) плюс суффикс -ев. Формально это притяжательное прилагательное, отвечавшее на вопрос «чей?»: сын Головоча — Головочев. Фамилия недворянская, скорее всего, крестьянская или мещанская: такие «патронимические» фамилии на -ов/-ев в центральной России массово закрепились за простыми сословиями в XVIII–XIX веках.

Интересная деталь: ударение в фамилии может падать по-разному. Если исходное прозвище было Голова́ч, то ударение в фамилии — Голова́чев (на второй слог). Если же прозвище звучало как Го́ловоч (от «головка»), то и фамилия будет Го́ловочев. В современном бытовании часто встречается вариант с ударением на третий слог — Головоче́ва, что является результатом смешения форм. Это не ошибка, а живой процесс: фамилии с суффиксом -ев нередко «перетягивают» ударение на окончание в разговорной речи.

Географически фамилия встречается рассеянно, но заметна в Тверской, Смоленской и Псковской областях, а также на Украине (где «головач» — распространённое прозвище). Встречаются однокоренные варианты: Головачёв, Головков, Голованов, но именно форма Головочев — более редкая, что говорит о локальном бытовании прозвища с уменьшительным суффиксом -оч.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» фамилия не упоминается отдельно, но модель разбирается на примере других «головных» фамилий. Вероятно, происхождение стоит искать в конкретной местной традиции прозвищ, где «Головоч» могло быть не просто описанием внешности, а прозвищем человека, который «держал голову» — то есть был упрямым, своенравным или гордым.