Фамилия Мелымук звучит нехарактерно для русского уха, и это сразу подсказывает её происхождение. Скорее всего, перед нами украинская или белорусская фамилия, образованная по распространённой в этих регионах модели с суффиксом -ук/-юк. Этот суффикс указывает на принадлежность или родство: Мелымук — это, буквально, «сын Мелыма» или «потомок Мелыма». Основа фамилии — личное имя или прозвище Мелым, которое само по себе нуждается в разборе.

Вероятнее всего, в основе лежит западноукраинское или польское слово, связанное с глаголом «мелити» (молоть) или существительным «мельник». Однако форма «Мелым» — это не профессия напрямую, а скорее прозвище. В украинских говорах «мелим» могло означать «мельник» или «тот, кто мелет», но с ироничным оттенком — болтун, пустомеля (от «молоти языком»). Вторая, менее очевидная версия, отсылает к литовскому корню melas (ложь) или meluoti (лгать), что давало бы прозвище «лжец» или «обманщик». Но для фамилий, бытующих на территории Украины и Беларуси, славянская версия с «молотьбой» выглядит убедительнее.

Географически фамилия Мелымук тяготеет к западным областям Украины — Волыни, Подолью, Галичине, а также к югу Беларуси. В этих краях суффикс -ук встречается повсеместно, а прозвища от ремёсел или действий давали часто. Именно там предки носителя фамилии могли быть мельниками, либо получить прозвище за привычку «молоть языком».

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Мелымук стоит в одном ряду с Мельником, Мельничуком, Мелеником. Но Мелымук — более редкая форма, где корень сократился и изменился, что типично для живой народной речи. Социально фамилия, скорее всего, крестьянская или мещанская, без дворянских корней — такие фамилии в массе своей закрепились в XVII–XIX веках, когда крестьянам начали давать постоянные родовые имена.

Таким образом, Мелымук — это фамилия-профессия или фамилия-прозвище, рассказывающая о предке, который либо молол зерно, либо был говорлив. В любом случае, её корни уходят в западнославянскую или балто-славянскую языковую среду, а суффикс -ук чётко указывает на регион бытования.