Фамилия Атамбекова — женская форма фамилии Атамбеков, и её разбор стоит начать с мужского варианта, потому что именно он несёт основную смысловую нагрузку. В основе лежит сложносоставное тюркское имя Атамбек, где «ата» означает «отец, предок, старший», а «бек» — «господин, князь, предводитель». В буквальном переводе Атамбек — это «бек-отец» или «старший бек». Такие имена были широко распространены у народов Средней Азии, Кавказа и Поволжья (казахов, киргизов, узбеков, татар, кумыков и других), где титул «бек» указывал на знатное происхождение или высокое положение в обществе.

Сама фамилия образована по стандартной русской модели с суффиксом -ов (-ев), который в XIX–XX веках массово добавляли к тюркским именам при русификации, чтобы закрепить наследственное имя. Поэтому Атамбековы — это прямые потомки человека по имени Атамбек. Суффикс -а в женской форме (Атамбекова) указывает на принадлежность к роду: дочь или жена Атамбекова.

Географически фамилия чаще всего встречается на Северном Кавказе, особенно в Кабардино-Балкарии и Карачаево-Черкесии, а также среди тюркских народов, испытавших влияние русского делопроизводства. В дореволюционных документах могли встречаться варианты написания: Атамбековъ, Атамбекова, а также с твёрдым знаком на конце.

В отличие от многих русских фамилий, образованных от прозвищ или профессий, Атамбекова напрямую указывает на социальный статус родоначальника. Он был не просто уважаемым человеком, а носителем титула «бек». Это редкий случай, когда фамилия сохраняет память о феодальной иерархии кочевых обществ, и в этом её главная ценность для историка.