Фамилия Мелонян — яркий пример армянской модели фамилии, и её происхождение почти наверняка связано с армянским языком и этнической историей. Суффикс -ян (в диалектах также -янц, -енц) — самый распространённый патронимический показатель в армянских фамилиях. Он буквально означает «из рода» или «принадлежащий к», то есть Мелонян — это потомок того, кого звали Мело или Мелон.

Корень Мелон в армянском языке имеет прямое и понятное значение: «мелон» (մելոն) — это дыня. В основе фамилии, скорее всего, лежит прозвище. В армянской традиции прозвища по названиям овощей и фруктов не редкость, но в отличие от русских фамилий (вроде Арбузов или Огурцов), где прозвище часто давали торговцу, в армянском контексте оно могло относиться к человеку с круглым лицом, к тому, кто выращивал дыни, или даже к сладкоежке. Менее вероятная, но возможная версия — связь с топонимом: в Армении и соседних регионах есть несколько мелких населённых пунктов со схожим корнем, и фамилия могла указывать на выходца оттуда.

Фамилия Мелонян распространена прежде всего среди армян диаспоры, особенно в России, Грузии и странах Закавказья. В самой Армении она встречается, но не входит в число самых частотных. Интересно, что фамилия сохранила свой корень без изменений: в отличие от многих армянских фамилий, где гласные могли редуцироваться (например, Мелконян от Мелкон), здесь основа осталась прозрачной. Это говорит о том, что прозвище было устойчивым и не утратило связи с бытовым словом.

Социальный контекст типичен для армянских фамилий на -ян: они не указывают на дворянское или крестьянское происхождение, а лишь на принадлежность к роду. Предки современных Мелонянов могли быть как крестьянами-огородниками, так и ремесленниками — суффикс стирает сословные различия. В русском обиходе фамилия склоняется по мужскому роду: Мелонян, Мелоняна, Мелоняну. Женский вариант не склоняется.

Если искать аналоги, то ближайшая параллель — фамилия Мелконян (от имени Мелкон), но у Мелоняна корень апеллятивный, а не личный, что делает её более редкой с точки зрения словообразования.