Фамилия Атамкулова образована от тюркского имени-прозвища Атамкул, в котором соединились два слова: «атам» (мой дед, предок) и «кул» (слуга, раб). В буквальном смысле имя означает «раб деда» или «слуга предка». В тюркской ономастике компонент «кул» не имел унизительного оттенка — напротив, такие имена давали как знак почтения к старшим и родовой принадлежности. Часто они выполняли роль оберега: считалось, что «раб предка» или «раб божий» находится под защитой высших сил.

Словообразовательная модель здесь двойная. Сначала на тюркской почве сложилось личное имя Атамкул, а затем, при включении народов Средней Азии в состав Российской империи, фамилию оформили по русскому образцу — с суффиксом -ов/-ова. Мужской вариант — Атамкулов, женский — Атамкулова. Это типичная патронимическая фамилия, то есть произведённая от мужского имени.

География фамилии охватывает казахскую, киргизскую и узбекскую языковые среды. Встречается она и на Кавказе, например в Дагестане, куда могла попасть с переселенцами или через смешанные браки. Среди тюркоязычных диаспор в России фамилия тоже фиксируется, но в целом её нельзя назвать массовой.

Социальный портрет предка, носившего имя Атамкул, реконструируется с большой вероятностью. В общине его могли называть «слугой предков» — возможно, он был хранителем родовых обычаев, младшим в роду или человеком, который посвятил себя заботе о старших. Менее убедительная версия связывает «атам» с искажённым военным званием «атаман», но для тюркских языков исходное значение «дед» гораздо правдоподобнее.

Фамилия редкая, в дворянских или купеческих родословных списках не значится. Её носители, скорее всего, были крестьянами или ремесленниками, получившими фамилию при переписях XIX — начала XX века.