Фамилия Атауллова — одна из тех, что не укладывается в привычную славянскую модель «отчество + суффикс». Её основа — арабское мужское имя Атаулла, что в переводе означает «дар Аллаха» (от слов «ата» — дар и «Аллах» — Бог). Формально это имя состоит из двух корней, соединённых в одно слово, и в тюрко-татарской среде оно было распространено как личное имя, особенно у мусульман Поволжья и Средней Азии.

Словообразовательная модель здесь проста, но неочевидна для русского глаза: фамилия образована добавлением русского патронимического суффикса -ов к имени Атаулла, а затем к основе Атауллов добавлен типично женский суффикс -а. То есть Атауллова — это «дочь (или жена) Атауллы». Такая модель — женская форма от мужской фамилии Атауллов, которая, в свою очередь, возникла как отчество: «сын Атауллы». В русской традиции, особенно после принятия православия, такие фамилии фиксировались в документах именно в мужском роде, но женская форма сохранилась в быту и в паспортных данных.

Географически фамилия Атауллова чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане, а также среди татарских и башкирских общин в других регионах России. Встречается она и в Средней Азии, особенно у узбеков и таджиков, где имя Атаулла также было популярно. Однако в русской среде она редка — это маркер национальной и религиозной принадлежности предков.

Стоит отметить, что в арабском языке имя может записываться и как Атауллах, с двойным «л» на конце, но в тюркской огласовке оно часто упрощалось до Атаулла. Соответственно, в фамилии закрепился именно этот вариант. Споров о происхождении здесь почти нет: корень прозрачный, а суффикс — стандартный для русских фамилий, заимствованных из тюркских языков. Единственный нюанс — путаница с похожей фамилией Атауллина, где суффикс -ин указывает на иное окончание основы (имя Атаулла + -ин, что тоже возможно, но менее типично для татарских фамилий).

Таким образом, предки носительницы фамилии Атауллова, скорее всего, были мусульманами, говорившими на одном из тюркских языков, и носили имя Атаулла, которое впоследствии стало родовым прозвищем и закрепилось в документах уже в русифицированной форме.