Фамилия Мелькаев образована от личного прозвища и относится к распространенному типу русских фамилий. Фамилия Мелькаев происходит от прозвища Мелькай из глагола «мелькать, мерцать, мельтешить» или «измельчать». Так могли называть либо того, кто часто мигает, либо суетливого человека. Согласно ей, фамилия Мелькаев была образована от ласкательного прозвища Малец, которое родители дали ребенку. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Мелькай, со временем получил фамилию Мелькаев. О точном месте и времени возникновения фамилии Мелькаев в настоящее время говорить сложно, поскольку процесс формирования фамилий был достаточно длительным. Тем не менее, фамилия Мелькаев представляет собой замечательный памятник славянской письменности и культуры.