Фамилия Чаймелов — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. В ней нет типичного отчества от крестильного имени или прозвища по занятию, которое бросается в глаза. Чтобы понять её корень, нужно смотреть на формант и возможную географическую или этническую основу.

Первая часть — «Чаймел» — скорее всего, не русское слово. Самое правдоподобное объяснение: это искажённое или адаптированное тюркское имя или прозвище. В тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) есть корень «чай» (в значении «время», «пора» или как часть сложных имён) и «мел» (от араб. «мелик» — царь, владыка, либо от тюркского «мел» — мелкий, крошка). Сочетание могло звучать как Чаймелик («царь времени» или «владыка судьбы») — имя-оберег или пожелание. При переходе в русскую среду конечный «к» в фамилиях часто заменялся на «л» или отпадал, а суффикс -ов добавил типичное русское окончание принадлежности.

Суффикс -ов указывает, что фамилия формировалась в центральной России или в областях с плотным русским населением, но могла возникнуть и в среде крещёных татар (кряшенов) или в смешанных регионах Поволжья, где тюркские имена русифицировали. Вторая версия, менее вероятная, но имеющая право на существование: основа от прозвища Чаймело — человека, который «мелет чай» в переносном смысле, то есть болтун, пустомеля. Однако для такого прозвища типичнее суффикс -ин (Чаймелин) или форма без суффикса (Чаймела).

Географически фамилия Чаймелов — локальная. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках она практически не встречается за пределами отдельных уездов. По данным современных телефонных справочников, носители сосредоточены в Башкортостане, Татарстане и Оренбургской области — как раз в зоне исторического контакта тюркских и русских фамильных моделей. Это косвенно подтверждает первую версию: предок мог быть выходцем из татарских или башкирских служилых людей, получившим фамилию по имени, которое при крещении или переписи записали на слух как Чаймел.

Таким образом, Чаймелов — это, скорее всего, потомок человека с тюркским именем-пожеланием. Фамилия не дворянская и не крестьянская в классическом смысле: она возникла не в центральных губерниях, а на окраинах Русского государства, где смешивались языки и традиции имянаречения.