Фамилия Мелиорова — редкий случай, когда в основе лежит не прозвище и не крестильное имя, а латинское слово, пришедшее через книжную или профессиональную среду. Корень — латинское melior, «лучший». В русском языке это слово закрепилось в основном в двух значениях: как часть церковной лексики (в католической традиции к имени прибавляли Melior, подчёркивая превосходную степень) и как термин «мелиорация» — улучшение земель. Фамилия скорее всего искусственного, семинарского происхождения.

В духовных училищах и семинариях XVIII–XIX веков будущим священникам нередко давали фамилии, образованные от латинских или греческих слов с положительным значением. Melior — «лучший» — отлично вписывается в этот ряд наряду с Бенедиктовым (benedictus — благословенный) или Амарантовым (amaranthus — неувядаемый). Фамилию могли присвоить способному ученику или выпускнику как своего рода характеристику. Женская форма Мелиорова указывает, что первоначальным носителем был мужчина — Мелиоров, а его дочь или жена получила фамилию по отцу или мужу.

Словообразовательная модель проста: основа melior + суффикс -ов. Суффикс -ов типичен для русских фамилий, образованных от существительных или прилагательных мужского рода. В данном случае исходным словом могло быть прозвище Мелиор — «лучший», но более вероятно, что фамилию дали сразу в готовом виде, минуя стадию бытового прозвища. В крестьянской или купеческой среде такая фамилия почти не встречается: латинский корень выдаёт происхождение из духовного сословия.

Географически фамилия Мелиорова привязана к центральным губерниям России, где было много семинарий — Московской, Тверской, Ярославской, Рязанской. Встречается она редко, что подтверждает её элитарный (в смысле образовательного ценза) характер. Поскольку фамилия не была массовой, её носители, скорее всего, происходят из одной или нескольких семей потомственных священнослужителей, которые могли передавать её из поколения в поколение.

Стоит отличать фамилию Мелиорова от похожей, но совершенно другой по смыслу фамилии Мелихов (от имени Мелентий или от слова «мелкий»). Мелиорова стоит особняком: она не про размер, а про качество. Если ваш предок носил эту фамилию, он с большой вероятностью был либо семинаристом, либо священником, получившим «говорящую» фамилию при поступлении в училище.