Фамилия Аталыкова — женская форма, поэтому её происхождение раскрывается через мужской вариант Аталыков. Основа — слово «аталык». В тюркских языках, особенно в карачаево-балкарском, кумыкском и ногайском, это не имя, а конкретный социальный титул. Аталык — воспитатель и наставник мальчика из знатного рода, который забирал ребёнка в свой дом и отвечал за его обучение. Слово образовано от «ата» (отец) с суффиксом «-лык», обозначающим свойство или занятие: буквально — «отцовство» или «человек, выполняющий роль отца».

Модель образования фамилии проста: к тюркской основе «Аталык» добавили русский патронимический суффикс «-ов», указывающий на принадлежность («чей?» — Аталыков). Изначально это было отчество или родовое прозвище: «сын Аталыка» или «потомок того, кто был аталыком». Фамилия тюркская по корню, но русифицированная по форме — типичный случай для народов Северного Кавказа и Поволжья, где в XIX–XX веках при записи в метрики тюркские титулы оформляли по русским шаблонам.

Географически фамилия Аталыкова встречается преимущественно в Карачаево-Черкесии, Кабардино-Балкарии, Ставропольском крае, а также среди кумыков Дагестана. Встречаемость невысокая, что указывает на узкое распространение — вероятно, в пределах одного-двух родов или аулов. В отличие от фамилий на «-ский» или «-ин», здесь мы имеем дело с прямой фиксацией социального статуса предка, а не профессии или личного имени.

Спорных версий немного. Самая правдоподобная — связь с институтом аталычества. Альтернативная гипотеза, что «Аталык» могло быть личным именем, слабее: в тюркской ономастике такие имена вторичны по отношению к титулу. В работах Б. Унбегауна и исследованиях по тюркским фамилиям модели от социальных терминов с суффиксом «-ов» описываются как типичные для фамилий на стыке русской и тюркской традиций. Предки носительницы фамилии Аталыкова, скорее всего, были уважаемыми наставниками в знатных семьях, чья роль закрепилась в названии рода.