Фамилия Головятникова — женская форма фамилии Головятников, и её разбор стоит начать с редкой и неочевидной основы. В отличие от более распространённых «головных» фамилий (Головин, Голованов, Головлёв), здесь корень не «голова», а «головятник». Слово «головятник» в русских говорах имело два основных значения, и оба связаны с ремеслом или промыслом.

Первое значение — «головятником» называли мастера, который изготавливал головные уборы, шапки, колпаки. Второе, более специфическое, — в некоторых регионах так именовали человека, занимавшегося переработкой льна или конопли, а именно — отделением головок (семенных коробочек) от стеблей. Это был этап в производстве масла или пряжи. Оба занятия были конкретными, низовыми, и прозвище Головятник давали человеку по его узкой профессии.

Суффикс -ник в основе указывает на деятеля (ср. плотник, сапожник, бортник), а фамильный суффикс -ов/-ев — стандартный патронимический, то есть «сын Головятника». Таким образом, Головятников — сын мастера по головным уборам или льняных дел мастера.

Географически фамилия редкая, с заметной привязкой к центральным и северным губерниям России, где было развито льноводство и кустарное шапочное производство. Встречается также в старообрядческой среде, но это скорее следствие сословной замкнутости, чем прямой связи с прозвищем.

Ударение в фамилии — на второй слог: Головя́тников. Вариант с ударением на «я» — Головя́тников — ошибочен и встречается только при искажении в документах. Фамилия не дворянская, не княжеская и не распространена за пределами России. Её носители — потомки ремесленников, чьё прозвище закрепилось в роду на рубеже XVII–XVIII веков, когда фамилии стали передаваться по наследству.