Pháo đài bằng gỗ ở cửa sông Yaik được lập ra năm 1645 với tên gọi Nizhny Yaitzky gorodok (nghĩa là Pháo đài Hạ Yaik) bởi thương gia người Nga là Gury Nazarov. Ông có gốc ở Yaroslavl và thường giao thương với các lái buôn tại Khiva và Bukhara. Pháo đài bị những người Cossack Yaik, buộc gia đình nhà Guriev phải xây dựng lại pháo đài này bằng vật liệu đá (1647–62). Sa hoàng Aleksei gửi một đơn vị đồn trú của lực lượng Streltsy để bảo vệ pháo đài khỏi bị quân Cossack xâm lược. Mặc dù vậy thủ lĩnh quân Cossack là Stepan Razin vẫn chiếm được thị trấn này vào năm 1667 và 1668. Pháo đài dần mất đi ý nghĩa chiến lược của mình và bị phá hủy vào năm 1810. Từ năm 1708 đến năm 1992, thành phố được gọi là Guriev. Tên tiếng Kazakh Atyraý nghĩa là 'châu thổ'.