Фамилия Мельниченкова — женская форма от Мельниченков, а та, в свою очередь, образована от прозвища или профессии предка-мужчины. В основе лежит слово «мельник». Но если фамилии Мельников, Мельниченко или Мельник встречаются повсеместно, то форма с суффиксом -енков указывает на конкретный регион и способ образования.

Суффикс -енков (а в женском варианте -енкова) — характерный признак восточноукраинских и южнорусских фамилий. В XIX веке на территории современных Белгородской, Воронежской, Курской, Ростовской областей, а также Слобожанщины была распространена модель, при которой от прозвища отца на -енко (Мельниченко) образовывали фамилию с помощью русского патронимического суффикса -ов. Получалось: Мельниченко + ов = Мельниченков. Буквально это означало «сын Мельниченко», то есть внук мельника. Такая двойная патронимия — редкая деталь, которая сразу выделяет фамилию среди однокоренных.

Исходное прозвище «Мельниченко» давали не самому мельнику, а его сыну или работнику, который ещё не стал самостоятельным мастером. В малороссийской традиции суффикс -енко указывал на принадлежность к отцу или на молодость: Мельниченко — «малый мельник», «мельников сын». Поэтому предок носительницы фамилии был, скорее всего, не владельцем мельницы, а членом семьи мельника или подмастерьем, который позже унаследовал дело.

Встречается фамилия Мельниченкова в основном в центральном Черноземье и на юге России. В дореволюционных переписях её носительницы числились в крестьянском сословии, реже — среди мещан. Сословный состав однороден: это потомки сельских жителей, чей род был прочно связан с переработкой зерна. Никакого дворянского или купеческого происхождения у этой фамилии нет, что естественно для ремесленного прозвища.

Написание могло варьироваться: в старых метрических книгах встречается и Мельниченкова, и Мельниченкова с одним «н» (от «Мельниченко»). Современный вариант закрепился в XX веке, когда фамилии унифицировали при паспортизации.