Фамилия Атнашев — редкий случай, когда географическая привязка почти наверняка перевешивает все остальные версии. Корень «Атнаш» указывает на конкретное место: татарское село Атнаш, которое стоит в Кукморском районе Татарстана. Название села, в свою очередь, восходит к татарскому слову «атнаш» — так в некоторых говорах называют человека, который ходит пешком, а не ездит верхом, то есть «пеший», «не имеющий лошади». Прозвище могло закрепиться за основателем села или за человеком, который оттуда вышел.

Модель образования проста: суффикс -ев указывает на русское оформление тюркской основы. В татарской среде фамилию записали бы как Атнашев или Атнашев, но при документальном оформлении в русских канцеляриях XIX века суффикс -ев стал стандартным для фамилий, оканчивающихся на шипящий или мягкий согласный. Таким образом, Атнашев — это буквально «сын (или потомок) Атнаша», где Атнаш — либо прозвище, либо, что менее вероятно, мужское личное имя.

Словообразовательный разбор показывает, что фамилия относится к типично «географическому» пласту: у неё нет сложной морфологии, зато есть чёткая привязка к топониму. Сравните с фамилиями Атнагулов, Атнабаев — там основа другая, связанная с именем Атна (от арабского «атна» — «дар»). Атнашев же стоит особняком: его корень не от арабского заимствования, а от бытового тюркского слова, описывающего образ жизни.

Версия о происхождении от профессионального прозвища «пеший» кажется наиболее правдоподобной. В крестьянской среде, где лошадь была главным богатством и средством передвижения, человека без неё могли прозвать «атнаш» — и это прозвище, став фамилией, закрепилось за родом. Вторая гипотеза — что «Атнаш» это искажённое татарское «Атнач» (от «атна» — неделя, то есть «недельный», «связанный с базарным днём») — менее убедительна, так как не объясняет твёрдого «ш» в конце.

По сословной принадлежности Атнашевы, скорее всего, были государственными или ясачными крестьянами (нетатарское дворянство среди носителей этой фамилии не зафиксировано). Фамилия сохраняет местный колорит и сегодня встречается в основном в Татарстане, Башкортостане и среди татарских диаспор в Средней Азии.