Фамилия Атанаева — женская форма, а мужская, Атанаев, образована от личного имени или прозвища Атанай. В основе этого имени лежит тюркская лексика, и у исследователей есть несколько версий его происхождения.

Первая версия разбивает имя на две части: «ата» (отец, дед, предок) и «най» (флейта, тростниковая дудка). Если следовать этой логике, Атанай — это «дед-флейтист», то есть прозвище, данное либо музыканту, играющему на флейте, либо мастеру, делавшему такие инструменты. Такие прозвища по ремеслу или умению были распространены у тюркских народов.

Вторая версия выводит имя Атанай из слова «атан» — рабочий верблюд (кастрированный и используемый для перевозки грузов). К основе добавили уменьшительно-ласкательный суффикс -ай, характерный для тюркских имён (ср. Ахмет — Ахметай). В этом случае имя-пожелание: родители называли сына Атанаем, желая ему выносливости, силы, неприхотливости и трудолюбия — качеств, которыми в степи ценили верблюда. Верблюд был не просто животным, а символом надёжности и способности переносить тяготы кочевой жизни.

Какая версия правдоподобнее? И та и другая имеют право на существование. Ономасты (например, в работах по тюркской антропонимии) отмечают, что имена от названий животных, особенно хозяйственно важных (верблюд, конь, баран), — распространённый пласт. Версия с «ата» и «най» сложнее: сочетание «дед-флейта» встречается реже. Поэтому версия с «атаном» (рабочим верблюдом) выглядит более органичной для традиционной тюркской модели имянаречения.

Сама фамилия Атанаев — типичная русская патронимическая модель (суффикс -ев), закрепившаяся за тюркскими именами в XIX–XX веках в ходе делопроизводства. Она означает «сын Атаная» и, скорее всего, бытует среди народов, говорящих на языках кыпчакской группы (татары, башкиры, казахи, ногайцы). Точное место и время возникновения конкретной ветви Атанаевых устанавливается только через генеалогические разыскания.