Фамилия Малоголовко — один из тех случаев, когда прозвище почти не изменилось, превратившись в фамилию. Её основа — «малая голова». Но что стоит за этим прозвищем, зависит от того, в какой среде и когда его дали.

Словообразовательная модель здесь прозрачна: корень «мал-» (маленький) + «голов-» (голова) + суффикс -к- (уменьшительный) и фамильный украинский суффикс -о. Фамилии на -ко характерны для Украины, особенно для её левобережной части (Полтавщина, Черниговщина, Слобожанщина). Окончание -о указывает на то, что фамилия застыла в форме именительного падежа единственного числа среднего рода. Это типичная «украинская» модель, параллельная русским фамилиям на -ов/-ев: Малоголовко — это буквально «сын Малой Головы» или «потомок того, кого звали Малая Голова».

Прозвище «Малая Голова» могло означать не только физическую особенность (небольшая голова), но и социальное положение. В крестьянской среде «головой» часто называли старшего, главу семьи или общины. «Малая голова» — это, скорее всего, младший в роду, подросток или человек, не имеющий веса в общине, в отличие от «большой головы» — старосты или хозяина. Также прозвище могли дать невысокому, щуплому человеку — по контрасту с крупными односельчанами.

Встречается и более прозаическое объяснение: «малоголовками» в некоторых говорах называли рыбу (например, мелкую плотву) или птиц с маленькой головой. Если предок был рыбаком или охотником, прозвище могло перейти на него по роду занятий, хотя это менее вероятно, чем прямое описание внешности или статуса.

Фамилия редкая. Встречается в основном в центральных и восточных областях Украины, а также в южных регионах России, куда переселялись украинские крестьяне в XVIII–XIX веках. В дореволюционных переписях носители Малоголовко числились преимущественно в сословии казаков и государственных крестьян. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано: прозвище слишком бытовое и не претендовало на герб.

Сравните с однокоренными фамилиями: Малоголовый (русская форма), Малоголовкин (с суффиксом -ин), Малая Голова (прозвище, которое могло стать фамилией без изменений). Все они указывают на один и тот же корень, но Малоголовко — самый характерный для украинской ономастики.