Фамилия Атахаджаев — один из характерных примеров тюрко-персидского имясложения, распространённого в Средней Азии, прежде всего в Узбекистане и Таджикистане. Её основа — сложное имя Atahadja, которое состоит из двух компонентов: «ата» (тюрк. «отец», «предок», а в именах — часто с уважительным оттенком «господин», «старший») и «хаджа» (арабско-персидское «господин», «хозяин», а в исламском контексте — «паломник», совершивший хадж). Таким образом, исходное имя Атахаджа можно перевести как «почтенный господин» или «старший паломник» — это составное личное имя, типичное для мусульманских народов региона.

Русский суффикс -ев присоединяется к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или на «а»/«я» в тюркских и персидских именах. В данном случае он заменил собой исконный среднеазиатский патронимический формант (например, узбекский -евич или таджикский -зода). Фамилия Атахаджаев, таким образом, буквально означает «потомок Атахаджи», и её появление в официальных документах относится ко времени Российской империи, когда коренное население Туркестана получало русские паспорта и фамилии по отцу.

Интересно, что в отличие от многих фамилий, где компонент «хаджа» указывает на реальное совершение паломничества, в сложном имени Атахаджа он мог выполнять скорее функцию почтительного титула. «Ата» здесь не обязательно означает биологического отца — в тюркской антропонимии это слово часто входило в состав имён, данных в честь деда или уважаемого старейшины рода. Поэтому версия «господин-предок» или «старший господин» для носителя этого имени кажется более правдоподобной, чем буквальное «отец-паломник».

Географически фамилия Атахаджаев наиболее плотно представлена в Узбекистане (особенно в Ташкентской, Самаркандской и Ферганской областях), а также среди узбекских и таджикских общин в соседних странах. Встречаются варианты написания с «ъ» (Атахаджаев, что отражает арабский айн в слове «хадж»), но в русской транскрипции твёрдый знак обычно опускается. Родственные фамилии — Атаханов (от имени Атахан, где «хан» — титул), Хаджаев (от более простого имени Хаджа) и Атаев (от имени Атай). Атахаджаев стоит в этом ряду как пример трёхчленного антропонима, где уважительные компоненты нанизаны друг на друга, создавая имя-титул.