Фамилия Мелькунова хранит память о прозвище дальнего предка — Мелькун. В основе, вероятнее всего, лежит глагол «мелькать», то есть «мерцать, мельтешить». Такое прозвище мог получить человек с яркой внешностью, которую замечали издалека. Но не менее вероятно, что Мелькуном называли суетливого, надоедливого человека, который постоянно вертелся перед глазами.

Разбор морфологии показывает, что фамилия следует типичной для русских фамилий модели: к основе Мелькун- добавляется суффикс -ов-, а форма Мелькунова указывает на женского представителя рода или на принадлежность семье. Мужской вариант — Мелькунов. Суффикс -ун- в прозвище придавал экспрессивный оттенок: так на Руси часто образовывали имена от глаголов (крикун, молчун, бегун). Мелькун — тот, кто мелькает.

Существует и версия о «профессиональном» происхождении прозвища. Мелькуном могли называть человека, который молол зерно ручным жерновом. В этом случае корень сближается со словом «молоть», а само прозвище указывало бы на род занятий. Однако эта гипотеза менее убедительна: переход «молоть» в «мелькать» фонетически неочевиден, хотя и возможен в народной речи.

Исторические записи подтверждают древность родственных фамилий. В труде С. Веселовского упоминаются Мельгунов Борис Прокофьевич (1595 год, Рязань) и Мельгунов Андрей Игнатьевич (1676 год). Форма Мельгунов — близкая родственница Мелькунова: чередование г/к в корне типично для диалектного произношения. Рязанская привязка ранних записей позволяет предположить, что фамилия формировалась в центральных русских землях, где подобные прозвища бытовали в крестьянской и служилой среде.

Прозвище Мелькун закреплялось за человеком как основное именование, а затем, при передаче по наследству, превратилось в фамилию. Потомки того, кого когда-то прозвали Мелькуном, со временем стали писаться Мелькуновыми. Так через несколько столетий прозвище, данное по характеру, внешности или занятию, превратилось в семейное имя, которое и сегодня несет в себе отпечаток личности своего первого носителя.