Фамилия Мелитонян — яркий представитель армянской ономастики, и её разговор стоит начать не с корня, а с суффикса, который сразу указывает на происхождение. Окончание -ян (в старой орфографии -янц) — это армянский патронимический суффикс, означающий «из рода такого-то» или «принадлежащий». В русской передаче он закрепился как -ян или -ов/-ев, но в данном случае мы видим классическую форму без русификации. То есть Мелитонян — это «сын Мелитона» или «потомок Мелитона».

Основа фамилии — мужское личное имя Мелитон. Это имя греческого происхождения, от μελίτων (meliton) — «медовый», «сладкий как мёд». В христианской традиции известно имя святого Мелитона Сардийского, епископа II века, которого почитают в Армянской апостольской церкви. Таким образом, имя Мелитон пришло в армянскую среду через христианство, и фамилия образована от него по стандартной армянской модели: имя + суффикс принадлежности.

Географически фамилия Мелитонян распространена в основном среди армян, исторически проживавших на территории Западной Армении (ныне восток Турции) и в регионах, куда армяне переселялись после геноцида 1915 года — в Армении, России, Грузии, а также в диаспорах США, Франции и Ливана. Встречаются и варианты написания: Мелитонов (русифицированная форма, где суффикс -ов заменил -ян), а также Мелитян (с упрощением основы). Но именно Мелитонян — самая точная и архаичная форма, сохранившая исходное имя-основу.

В дореволюционной России армянские фамилии на -ян не давали прямых указаний на сословие: их носили и крестьяне, и ремесленники, и купцы, и духовенство. Родоначальник Мелитонян мог быть кем угодно — от земледельца до священника. Единственное, что объединяет носителей этой фамилии, — это отсылка к предку по имени Мелитон, а через него — к древнегреческому слову «мёд». Никакой тайны или сложной этимологии здесь нет: фамилия прозрачна и однозначна в рамках армянской модели имяобразования.