Фамилия Атакулова — это женская форма, а её мужской вариант — Атакулов. Основа фамилии — тюркское мужское имя Атакул. Оно составное: «ата» (отец, предок, старший) и «кул» (раб, слуга, но в именах — «раб божий», «слуга Всевышнего»). Таким образом, Атакул буквально означает «слуга отца» или «раб предка». В тюркской ономастике такие имена-обереги были распространены: называя сына «слугой» или «рабом», родители как бы прятали его от злых сил, делали незаметным для недобрых духов.

Фамилию образовали по русской модели: к имени Атакул добавили типичный для тюркских фамилий суффикс -ов/-ев (в женском роде — -ова/-ева). Встречается и вариант Атакулов с буквой «о» во втором слоге, но написание через «а» (Атакулов/Атакулова) фонетически точнее передаёт произношение исходного имени. Модель «имя + -ов» — самая массовая среди фамилий народов Средней Азии и Поволжья, которые вошли в состав Российской империи в XIX — начале XX века. Фамилии давали по отцу, и Атакуловы — это «дети Атакула».

С точки зрения географии, фамилия Атакулова чаще всего встречается среди узбеков, киргизов, татар и башкир. В русских переписных книгах и ревизских сказках она фиксируется с конца XIX века, в основном в Оренбургской, Уфимской губерниях и в Туркестанском крае. Носители фамилии — потомки людей, носивших имя Атакул, которое со временем закрепилось как родовое прозвище, а затем и фамилия.