Фамилия Атлягузов — редкий случай, когда географическая привязка оказывается едва ли не важнее лингвистического разбора. Её основа — Атлягуз — это не просто прозвище, а топоним, точнее, название реки Атлягуз (она протекает в Башкортостане, в Белорецком районе). Вероятнее всего, предок носителя фамилии был выходцем с берегов этой реки или из одноимённого поселения. Такая модель образования типична для тюркских фамилий, где к географическому названию добавлялся русский суффикс -ов, превращая его в фамилию: Атлягуз → Атлягузов.

Сама основа распадается на два тюркских корня: «атлы» — «конный» или «имеющий лошадь» (в башкирском и татарском языках) и «гуз» — диалектный вариант слова «күз» («глаз», «родник», «исток»). Таким образом, Атлягуз можно перевести как «конный родник» или «лошадиный источник». Вряд ли речь идёт о буквальном описании водоёма — скорее, это метафорическое название урочища, где когда-то стоял конный двор или проходил конный путь. В башкирской топонимике такие образные названия — обычное дело.

Суффикс -ов указывает, что фамилия оформлялась уже в русской среде, предположительно в XVIII–XIX веках, когда башкир и татар массово вносили в ревизские сказки, русифицируя их родовые имена. Атлягузовы — почти наверняка потомки башкир или западных татар-мишарей, живших на Южном Урале. По сословной принадлежности это могли быть тептяри или государственные крестьяне, реже — служилые люди.

Встречаемость фамилии низкая, она сосредоточена в Башкортостане и соседних областях (Челябинская, Оренбургская). Известных исторических носителей нет — фамилия осталась локальной, не вышла за пределы региона. Единственное, что можно добавить: ударение, скорее всего, падает на последний слог — Атлягузо́в, хотя в устной речи допустимы варианты.