Фамилия Атавеков образована от имени или прозвища Атавек. Основа здесь — тюркское слово «ата», означающее «отец», «предок», «старший». Вторая часть, «бек» (в оглушённом варианте «век»), — это титул знатного человека, князя, господина. Таким образом, имя Атавек буквально переводится как «отец-князь» или «старший господин». В тюркской среде так могли назвать уважаемого старейшину, главу рода, человека, занимавшего высокое положение в племенной иерархии.

Фамилия построена по русской модели с суффиксом -ов, который присоединяется к основе на согласный. Это типичный способ русификации нерусских имён и прозвищ: к тюркскому имени Атавек добавили фамильный суффикс, означающий принадлежность — «сын Атавека» или «из рода Атавека». Встречаются и варианты написания через «б» — Атабеков, что ближе к исходному произношению, но форма Атавеков закрепилась в русских документах из-за оглушения согласного на конце слова.

Географически фамилия привязана к регионам, где исторически жили тюркские народы: Закавказье (особенно Азербайджан), Северный Кавказ, Средняя Азия, а также южные области России, куда переселялись тюркские группы. Среди носителей этой фамилии могли быть как потомки знатных родов, так и простые крестьяне, получившие фамилию по имени предка-старейшины. В отличие от многих русских фамилий, Атавеков не связана с ремеслом или профессией — её корень лежит в социальном титуловании и уважительном обращении.

Возможен и второй, менее вероятный вариант: прозвище Атавек могли дать человеку, который вёл себя покровительственно, как «отец» для подчинённых, или же тому, кто служил при знатном беке. Но первая версия — прямая связь с именем-титулом — считается основной в ономастике.