Фамилия Мелекесов почти наверняка связана с названием города Мелекес, который сегодня известен как Димитровград в Ульяновской области. Основатель рода, скорее всего, был выходцем из этих мест, а его прозвище Мелекес закрепилось за ним по месту прежнего жительства. Такая модель образования фамилий — от названия родного города или деревни — одна из самых распространённых в русской ономастике.

Поселение возникло в первой половине XVIII века при казённом винокуренном заводе, который закрыли в 1848 году, после чего Мелекес получил статус посада. Название городу дала река Мелекес, а её имя, по версии лингвистов, имеет сложное происхождение: от иранского «мал» — «стоячая вода» и древнетюркского «угуз» — «река». Так что в основе фамилии лежит не личное имя и не ремесло, а гидроним, что делает её отличительной среди множества русских фамилий, образованных от прозвищ.

Интересная деталь: с середины 1930-х годов в официальных документах закрепилось написание Мелекесс с ошибочным удвоением конечной «с». Эта орфографическая случайность породила путаницу, которая иногда встречается и в написании фамилии. В 1972 году город переименовали в Димитровград в честь болгарского коммуниста Георгия Димитрова, но старое название осталось в памяти людей и в фамилиях их потомков.

Суффикс -ов в фамилии указывает на принадлежность: Мелекесов буквально означает «сын Мелекеса», то есть потомок человека, которого звали или прозывали по месту его происхождения. Подобные фамилии нередко встречаются в Поволжье, где исторически смешивались русские, татарские и чувашские традиции именования, что добавляет ещё один штрих к возможной истории рода.