Фамилия Мелова почти наверняка произошла от прозвища Мел. В старину так могли назвать человека не по цвету кожи и не по характеру, а по роду занятий. В основе лежит нарицательное «мел» — мягкий, мучнистый известняк, который использовали и как белую краску, и как строительный материал. Логично предположить, что прозвище Мел закрепилось за строителем, штукатуром или маляром, который постоянно имел дело с белой известью и был перепачкан ею. Это самая простая и правдоподобная версия, объясняющая фамилию через профессиональное прозвище.

Существует и вторая, менее очевидная гипотеза. Она возводит фамилию к производной форме Мело от канонического имени Мелентий. В переводе с греческого это имя означает «заботник, хлопотун». В православных святцах имя Мелентий встречается нередко: его носили преподобный Мелетий Валлисиот, святитель Мелетий — архиепископ Антиохийский, а также святитель Мелетий — архиепископ Харьковский и Ахтырский, мученик Мелетий Стратилат и праведный Мелетий. Однако эта версия уязвима: имя Мелентий в народной среде чаще сокращалось до Мелентий или Меля, а форма Мело менее типична для образования русских фамилий.

Сам суффикс -ов в фамилии указывает на притяжательное значение: Мелова — это дочь или жена человека по прозвищу Мел. Такая модель была самой распространённой на Руси, и она не даёт нам прямой информации о сословии предков. Но скорее всего, основатель рода Меловых был человеком из простого, рабочего сословия — ремесленником или крестьянином, которого окружающие знали по его делу. Потомок человека, обладающего прозвищем Мел, со временем и получил фамилию Мелова, которая закрепилась за его семьёй. Стоит заметить, что фамилия с ударением на втором слоге (Мелóва) встречается чаще, чем вариант с ударением на первом, и это тоже говорит в пользу прозвищного, а не именного происхождения: в именной версии ударение чаще падало бы на корень.