Golubtsova dilahirkan di Nizhny Novgorod. Bapa beliau, State Councilor Alexei Golubtsov (1852–1924) merupakan seorang guru dalam sekolah ketenteraan manakala ibu beliau Olga Nevzorova berasal dari keluarga bangsawan. Kakak-kakak beliau merupakan dikenali sebagai "Nevzorov sisters" (Zinaida, Sophia, and Augustine) — iaitu rakan seperjuangan Vladimir Lenin dalam Marxist circles dalam tahun 1890-an. Zinaida berkahwin dengan Gleb Кrzhizhanovky, yang mengetuai Komisen GOELRO pada tahun 1920-an, pada tahun 1899.

Keluarga Golubtsov membesarkan lima anak: Lyudmila, Valeriya, Roman, Vyacheslav (kemudiannya menjadi Profesor Institut Kejuruteraan Kuasa Moscow, ahli Akademi Sains Kesatuan Soviet ), dan Elena.