Фамилия Аткельдиров — один из тех случаев, когда географическая привязка важнее морфологического разбора. Её основа — тюркское мужское имя Аткельди, которое в переводе с казахского, башкирского или татарского означает «конь пришёл» (ат — конь, кельди — пришёл, прибыл). Такое имя давали мальчику, родившемуся в дороге, во время перекочёвки или после возвращения отца с табуном. Имя фиксирует событие, а не качество человека, поэтому оно относится к «именам-обстоятельствам», распространённым у кочевых народов.

Русский суффикс -ов превратил тюркское имя в фамилию по стандартной модели: Аткельди → Аткельдиров. Так оформляли фамилии крещёным татарам, башкирам и казахам, попавшим в списки переписей. Если бы фамилия осталась в тюркской среде, она звучала бы как Аткельдиев или Аткельдиулы, но русская административная машина XIX — начала XX века добавляла -ов к любой основе, чтобы вписать её в имперский документооборот.

Фамилия редкая, сконцентрирована в Поволжье и Западной Сибири — в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях. Встречается также у казахов северных регионов Казахстана. В дореволюционных записях могла писаться как Аткельдеров или Аткельдиров — через «е» во втором слоге, что связано с особенностями произношения в местных говорах.

Спорных версий у фамилии почти нет. Иногда основу связывают с тюркским аткельди — «имя пришло», но это народная этимология: слово «имя» по-тюркски исем или атым, а не ат. Версия с конём — единственная, что подтверждается и ономастическими словарями, и живым бытованием имени. Предки носителей фамилии — скорее всего, скотоводы или крестьяне, получившие фамилию по имени главы семьи при переходе в оседлость или при крещении.