Фамилия Атамкулов — яркий пример тюркской модели образования русских фамилий. Её основа — составное мужское имя Атамкул, распространённое у казахов, киргизов, каракалпаков и других народов Центральной Азии. Имя складывается из двух компонентов: «атам» (в переводе с казахского и киргизского — «мой дед», «мой предок», «мой отец») и «кул» («раб», «слуга»). В буквальном прочтении Атамкул означает «раб предка» или «слуга отца». Имя давали с пожеланием, чтобы ребёнок был послушным и почитал старших, или как охранительное — чтобы злые силы не позарились на того, кто уже «принадлежит» предкам.

Русский суффикс -ов превратил тюркское имя в фамилию: Атамкулов — «потомок Атамкула». Такая модель типична для фамилий, которые появились у казахов и других народов Российской империи в XIX — начале XX века во время переписи населения и закрепления родовых имён. В казахской среде фамилия Атамкулов встречается чаще всего в южных и западных регионах Казахстана — в Кызылординской, Туркестанской, Мангистауской областях, а также среди диаспор в Узбекистане и Киргизии.

В отличие от многих русских фамилий, где суффикс -ов указывает на принадлежность к конкретному лицу (Иван — Иванов), в тюркских фамилиях он выполняет ту же функцию, но основа остаётся непереведённой. Интересно, что компонент «кул» в составе имени не нёс унизительного смысла — в традиционной культуре кочевников он подчёркивал смирение перед богом или предками, а не социальное рабство. Поэтому предки носителя фамилии Атамкулов с высокой вероятностью были свободными скотоводами или воинами, а не крепостными.

Встречаются варианты написания — Атамкул, Атамкулова (женская форма). В документах XIX века фамилию могли записывать как Атамкулев или Атамкуловъ, но современная норма закрепилась с буквой «о». Родственных фамилий с тем же корнем «атам» несколько: Атамов, Атамуратов, Атамбаев — все они отсылают к предкам и старшинству, но именно Атамкулов выделяется двусоставной структурой, характерной для казахской антропонимии.