Фамилия Меликаев оставляет простор для догадок, но её корень почти наверняка тюркский или кавказский. Основа «Мелик» — это искажённое «малик», что с арабского переводится как «царь», «владыка», «господин». В тюркских языках и на Кавказе это слово вошло в состав имён и прозвищ, обозначая знатного или уважаемого человека. Если разобрать фамилию по частям, то русский суффикс -ев указывает на принадлежность: «чей?» — Меликаев, то есть потомок Мелика. Имя или прозвище Мелик (Малик) было распространено у народов, исповедующих ислам, особенно у татар, башкир, азербайджанцев, кумыков и народов Дагестана.

Вторая, менее очевидная версия, связывает фамилию с армянским словом «мелик» — так называли феодального князя или сельского старосту в исторической Армении и Карабахе. В этом случае Меликаев — это русифицированная форма армянской фамилии Меликян или Меликов, где окончание -ев заменило типичное армянское -ян. Такой переход характерен для XIX — начала XX века, когда при записи в российские документы армянские фамилии нередко подгоняли под русские модели.

Географически фамилия Меликаев встречается нечасто, но её очаги — это Поволжье (Татарстан, Башкортостан) и Северный Кавказ, особенно Дагестан. В дагестанских языках, например кумыкском, «мелик» сохранило значение «царь» или «правитель», и прозвище могло закрепиться за человеком властным или богатым. Сословно носители фамилии в Российской империи чаще всего были крестьянами или мещанами, хотя отдельные ветви могли происходить от служилых людей — например, татарских мурз, перешедших на русскую службу.

Особенность фамилии в том, что она стоит на стыке разных культур: арабский корень, тюркская или кавказская среда, русское оформление. Это типичный пример того, как многонациональная Россия «переплавляла» имена и прозвища в единообразные фамилии, сохраняя при этом следы исходного значения.