Фамилия Мэльман — редкий для России случай, когда немецкая или еврейская фамилия сохранила иноязычное написание и звучание без русификации. В русском языке она выглядит как транслитерация немецкого Mellmann или Mählmann, а не как адаптированная форма вроде Мельманов или Мельман. Именно эта черта — отсутствие суффикса -ов/-ев — указывает на то, что фамилия закрепилась в документах уже в XX веке или у её носителей не было необходимости менять окончание при переезде в Российскую империю.

Основа фамилии восходит к немецкому слову Mühle — «мельница». Mählmann или Mellmann — это профессиональное прозвище мельника, то есть человека, работающего на мельнице или владеющего ею. В немецкой ономастике такие фамилии с суффиксом -mann (человек, работник) типичны для ремесленников: Müller — мельник, а Mählmann — его региональный или диалектный вариант. Встречается также связь с личным именем Melle (сокращение от Bartholomäus), но для фамилии Мэльман профессиональная версия убедительнее, поскольку она объясняет массовость похожих фамилий у немцев и евреев-ашкеназов.

В еврейской среде фамилия могла появиться как искусственная, присвоенная при переходе к фамилиям в Австрийской или Прусской империях в конце XVIII — начале XIX века. Чиновники нередко давали ремесленные прозвища по роду занятий, и Mühlmann или Mellmann фиксировали за теми, кто работал с зерном или мукой. Написание с «э» (Мэльман) вместо привычного «е» (Мельман) — скорее всего, результат поздней транслитерации с немецкого через латиницу или особенность паспортной записи.

Географически фамилия Мэльман встречается в основном среди потомков немецких колонистов Поволжья или еврейских общин Прибалтики и западных губерний. В современной России она остаётся редкой и часто вызывает вопросы о правильном произношении — с твёрдым или мягким «м». Исторически верным считается твёрдый звук, близкий к немецкому оригиналу, хотя в бытовой речи возможны варианты.