Фамилия Отамратов — редкий пример, где основа почти наверняка тюркская, а суффикс — русский, что сразу указывает на способ её появления. Скорее всего, это искусственная или канцелярская фамилия: её зафиксировали при переписи или в документах, добавив стандартный русский патронимический суффикс -ов к тюркскому имени или прозвищу.

Разбираем корень. В основе лежит имя Отамрат. Для тюркских языков (особенно узбекского, туркменского, каракалпакского) это составное имя: «Ота» (отец, предок) + «Мрат» (вариант имени Мурат — «желанный», «цель»). Буквально — «отец Мурат» или «предок, подобный Мурату». Возможно, так называли старшего сына в честь деда, либо это было прозвище уважаемого человека. Встречается и вариант Отaмуратов, что лингвистически одно и то же, разница лишь в диалектном произношении гласной.

Модель образования проста: к основе Отамрат добавили суффикс -ов, который в русском языке указывает на принадлежность («чей?» — Отамратов). Так из имени предка сделали фамилию для потомков. Поскольку суффикс русский, а имя тюркское, фамилия не могла возникнуть в среде, где говорили только по-тюркски, — она результат контакта культур, обычно при записи в метрических книгах, паспортах или военных списках Российской империи или СССР.

Географически фамилия тяготеет к Средней Азии: Узбекистан, Туркменистан, Казахстан. В России встречается редко, в основном у потомков мигрантов. Сословной привязки нет: Отамратовыми могли быть и крестьяне, и ремесленники, и муллы — фамилия не отражает знатности, а только фиксирует имя предка.

С точки зрения ономастики, интересен сам факт, что имя Отамрат не усекли и не русифицировали (как, например, в фамилиях Мратов или Муратов), а перенесли целиком. Это говорит о том, что носитель имени был достаточно значим в своей общине, чтобы его полное имя не сократили при записи.