Герб Черноголовки был принят 4 июня 1993 года и вновь утвержден 27 марта 2001 года с незначительными изменениями. Черный цвет на гербе указывает на название Черноголовки. Противостояние черного и белого цветов символизирует противоположность света познания мраку невежества и аллегорически указывает на то, что Черноголовка — научный центр. Сосна с тремя стволами является местной достопримечательностью и растет на обочине исторического Стромынского тракта.