Фамилия Атмаховский — одна из тех, что сразу выдают географию и социальный слой своих первых носителей. Её суффикс «-ский» указывает на дворянское или шляхетское происхождение, но не столько на знатность, сколько на владение землёй: в Речи Посполитой и на западе России так образовывали фамилии от названий имений. Если бы предок был крестьянином, он, скорее всего, получил бы фамилию на «-ов» или «-ин». А здесь перед нами типичная «географическая» фамилия польско-литовского или западнорусского корня.

Корень «Атмах-» загадочен и не встречается в распространённых славянских именах и прозвищах. Самая вероятная версия — топонимическая: фамилия происходит от названия населённого пункта вроде Атмахово или Атмахов. Такие названия могли возникнуть от прозвища или имени владельца. Например, от тюркского имени Атмах, которое встречается у татар и башкир, или от диалектного слова «атма» — так в некоторых говорах называли рыбацкую сеть или вид лодки. Вторая версия — литовская: в литовском языке есть слово «atmatas» (отход, мусор), однако прозвище «Атмахас» могло означать не «мусорщика», а человека, живущего на окраине, на отшибе. Третья гипотеза — связь с украинским «атмахатися» (отбиваться, отмахиваться) — выглядит натянутой и не находит серьёзной поддержки у ономастов.

Поскольку фамилия редкая, а суффикс «-ский» типичен для шляхты, можно предположить, что носители Атмаховских были мелкими землевладельцами на территории современной Беларуси, Украины или Смоленщины. В XIX веке такие фамилии нередко «обрусевали»: если род переезжал в великорусские губернии, окончание могли менять на «-ов», но Атмаховский сохранил исходную форму. Встречаемость фамилии сегодня крайне низкая — это не массовая крестьянская фамилия, а скорее локальный шляхетский след, затерявшийся среди более частых Атмаховых и Атмачёвых. Интересно, что в польских гербовниках и метриках XVIII века фамилии с таким корнем не зафиксированы, что подтверждает её западнорусское, а не собственно польское происхождение: вероятно, предок владел хутором или застенком вроде Атмахово на территории современной Гродненской или Витебской области.