Фамилия Атлягузова — тюркская по происхождению, и её разбор начинается не с корня, а с редкого суффикса, который многое говорит о географии и времени возникновения. Основа фамилии — мужское имя Атлягуз, которое состоит из двух частей: «атлы» (конный, всадник) и «гуз» (глаз, взгляд, а в переносном смысле — зрение, пригляд). В тюркских языках такие двухосновные имена не редкость, и «Атлягуз» можно перевести как «зоркий всадник» или «глаз конного» — скорее всего, прозвище, данное за остроту зрения или особую наблюдательность в походах.

Суффикс -ов/-ев в фамилии указывает на принадлежность: Атлягузов — сын Атлягуза. Однако написание «Атлягузова» с окончанием -а — это женская форма, которую в русском языке используют для замужних женщин, но в официальных документах (паспортах, свидетельствах) она закрепилась как самостоятельная фамилия. Это типичная ситуация для многих тюркских фамилий, попавших в русскую антропонимическую систему.

Географически фамилия Атлягузова тяготеет к Поволжью и Приуралью — регионам, где исторически жили татары, башкиры и другие тюркские народы. Встречается она редко: по данным современных телефонных справочников и баз переписи, основные носители сосредоточены в Татарстане, Башкортостане и соседних областях. В дореволюционной России фамилии на -ов/-ев у тюркского населения часто фиксировались у крестьян и мещан, особенно после ревизий XIX века, когда начался массовый учёт нерусского населения. Атлягузовы, скорее всего, были из числа государственных или удельных крестьян, а не дворян — фамилия не имеет аристократического суффикса -ский и не встречается в родословных книгах.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Атласов, Атлагулов, Атлыков) показывает, что корень «атлы» — конный — был продуктивен в прозвищах, связанных с военным делом или скотоводством. Но форма «Атлягуз» с элементом «гуз» (глаз) встречается реже, чем, скажем, «Атлас» (камень) или «Атлык» (конь). Это делает фамилию более узкой в семантике: предок носителя, вероятно, выделялся не просто как всадник, а как человек с «острым глазом» — дозорный, разведчик или пастух, следивший за табуном. Вторая версия, менее правдоподобная, связывает «гуз» с тюркским племенем огузов, но тогда имя выглядело бы как «Атлы-гуз» — конный огуз, что маловероятно для личного прозвища.