Фамилия Мелес — редкий пример, где за коротким звучанием скрывается сразу несколько возможных корней, и выбор между ними зависит от того, откуда родом предки. В отличие от типичных русских фамилий на -ов или -ин, эта фамилия не указывает на принадлежность отцу (Иван → Иванов), а сохранилась в форме, близкой к исходному прозвищу или имени.

Самый вероятный источник — тюркские языки, где слово «мелес» или близкое к нему могло означать «помощник», «товарищ», «спутник». В башкирском, татарском и казахском языках есть корни с таким значением. В этом случае фамилия могла закрепиться за человеком, которого прозвали за верность или за то, что он постоянно был рядом с кем-то значимым. Такие прозвища нередко становились фамилиями у татарских и башкирских родов, а затем через метрические записи попадали в русскую традицию.

Вторая версия отсылает к греческому имени Мелес (Μέλης). В древнегреческой мифологии Мелес — речной бог, а также имя одного из поэтов. Для южных регионов России и Украины, где исторически жили греческие общины (Приазовье, Крым), такая основа вполне реальна. Фамилия могла возникнуть от сокращённой формы греческого имени, например Мелетия или Мелесия.

Третий, более спорный вариант — связь с украинским или польским диалектным словом, означающим «мельница» или «молоть». В этом случае фамилия могла указывать на профессию мельника, но форма «Мелес» вместо привычного «Мельник» или «Мельниченко» встречается редко и, скорее всего, является местным искажением.

По географии фамилия Мелес не образует плотных гнёзд, но чаще встречается в южных областях России (Краснодарский край, Ростовская область) и в Украине. Это косвенно подтверждает и тюркскую, и греческую версию — обе связаны с южными и причерноморскими территориями.

Окончание -ес не характерно для исконно русской модели словообразования (где работают суффиксы -ов, -ев, -ин). Это ещё один признак, что фамилия пришла из иноязычной среды и не переделывалась под русский стандарт. Поэтому искать в ней славянский корень вроде «мел» (маленький) или «месть» — ошибка, такие версии не подтверждаются ни семантикой, ни историей бытования.