Фамилия Атаметов происходит от личного имени Атамет. Скорее всего, это не самостоятельное имя, а сокращённая форма сложносоставного имени Атамухаммет. В нём два корня. Первый — «ата» — в арабском языке означает «дар», «подарок». Второй — «мет» — это усечённый вариант имени Мухаммет, которое переводится как «восхваляемый», «достойный хвалы». Имя Мухаммет в исламской традиции давали в честь пророка, поэтому оно было широко распространено среди тюркских народов, принявших ислам. Слияние «дара» и имени пророка в одном имени — характерный приём: так родители подчёркивали, что ребёнок — дар свыше.

Словообразовательная модель фамилии простая: к основе Атамет добавили патронимический суффикс -ов, который указывает на принадлежность («чей?» — Атаметов). Значит, предок носителя фамилии носил имя Атамет. Фамилия могла закрепиться за его потомками без изменений, минуя стадию отчества.

Встречается фамилия преимущественно у тюркских народов, особенно у татар и башкир, где имена с элементом «ата» не редкость. Интересно, что в русских документах XIX века имя Атамет могли записывать как Атамет, Атамат или даже Адомет, что иногда затрудняет поиск однокоренных фамилий. Но форма Атаметов — наиболее устойчивая и сохранившая исходное звучание.