Фамилия Атли — редкий для России случай, когда прозвище или имя пришло не из славянской среды, а из германского и скандинавского эпоса. Скорее всего, её дали не в крестьянской избе, а в среде, где знали предания о короле гуннов Аттиле. В германо-скандинавских сагах его звали Атли (немецкий вариант — Этцель), и это имя означало «маленький отец» (уменьшительное от «ата» — отец). Если предок получил такое прозвище, его могли назвать в честь грозного и могущественного правителя — либо за властный характер, либо за внешнее сходство с былинным героем.

Есть и другая версия, менее эпическая, но более бытовая. В основе фамилии могло лежать немецкое имя Атцило — краткая форма от имён с корнем «adal» (благородный). Такие имена были распространены в средневековой Германии, и носитель фамилии мог быть выходцем из немецких земель, переселившимся в Россию.

Третья гипотеза отсылает к английскому имени Атли, которое переводится как «живущий на лугу». В этом случае фамилия могла появиться у человека, переехавшего из Англии, или у потомка британских специалистов, работавших в России.

Словообразовательная модель фамилии проста: у неё нет типичного русского суффикса (-ов, -ин, -ский), поэтому она осталась в исходной форме — как застывшее имя или прозвище. Такие фамилии чаще встречались у дворян, обрусевших иностранцев или в прибалтийских губерниях, где немецкие и скандинавские имена были обычным делом. Если искать однокоренные аналоги, то фамилия Атли стоит в одном ряду с Этцель, Аттила и Адальберт — все они восходят к одному корню «благородный» или к имени исторического Аттилы.

Из трёх версий самой правдоподобной кажется первая — связь с героическим эпосом. Слишком уж узнаваемо имя Атли для тех, кто хоть раз слышал «Песнь о Нибелунгах» или скандинавские саги. Вторая и третья гипотезы не исключают друг друга, но их сложнее проверить: слишком много немецких и английских имён могли дать похожий результат.