Фамилия Атенова — это женская форма от Атенов, и её разговор стоит начать не с корня, а с суффикса. Окончание -ов/-ев указывает на типичную русскую патронимическую модель: «чей?» — то есть «сын такого-то» или «дочь такого-то». Основа здесь — Атен, и это имя или прозвище встречается крайне редко. В русском именослове нет канонического имени Атен, поэтому, скорее всего, оно местное, диалектное или иноязычное.

Самый вероятный источник — греческое имя Афина (в старой передаче Аѳина), которое в народной речи могло звучать как «Атена». В православных святцах есть мученица Афина, но имя не было массовым. В таком случае Атенов — это «сын Атены», то есть отца, носившего женское имя. В русских деревнях такое случалось: мужчину могли прозвать по матери (например, Марьин, Катин), или же имя Афина давали мальчику в честь бабушки, и оно закреплялось в быту.

Вторая версия — тюркская. В татарском и башкирском языках есть имя Атен (или Атин), означающее «прозвище», «имя», а также «знак» или «метка». В этом случае фамилия Атенова могла возникнуть у крещёных татар или башкир, перешедших в православие, и указывать на родоначальника по прозвищу Атен. Географически фамилия встречается в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает эту гипотезу.

Третья, самая редкая возможность — происхождение от названия реки Атень (приток Оки) или села Атеньево в Рязанской области. Тогда Атенов — это «выходец с Атени». Но топонимическая версия слабее: обычно такие фамилии оканчиваются на -ский (Атенский), а не на -ов.

Фамилия не принадлежала дворянству — в списках столбовых родов её нет. Скорее всего, предки носительницы фамилии были крестьянами или однодворцами южных и восточных губерний. Встречаемость фамилии низкая, и это как раз тот случай, когда редкий корень делает её более ценной для поиска: в архивах такие фамилии почти не путают с другими.