Фамилия Мелюк — одна из тех, что сразу указывает на возможное украинское или белорусское происхождение. В ней работает суффикс -ук/-юк, который в этих землях был главным способом назвать сына или потомка: Мелюк — это «мелкий» или, точнее, «маленький». Так могли прозвать невысокого человека, а его дети уже наследовали прозвище как фамилию.

Корень здесь — «мел-» от слова «мелкий», «малый». В славянских говорах «мелюк» иногда означало не просто маленького ростом, а молодого, неопытного парня, подростка. В украинском языке слово «мелюк» фиксируется в значении «мелкая рыба» или «малёк» — ещё один образ, который мог закрепиться за щуплым, худощавым человеком. В любом случае, основа прозрачна и лежит на поверхности: фамилия описывает внешность или возраст предка.

По географии фамилия Мелюк сосредоточена на западе Украины — в Волынской, Ровенской, Хмельницкой областях, а также встречается в Беларуси. В России она редка и чаще всего принадлежит потомкам переселенцев из этих регионов. Суффикс -юк, в отличие от русского -ов, никогда не был патронимическим в северных землях, поэтому Мелюков — это уже русифицированный вариант, а исходная форма именно Мелюк.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Малый, Малюта, Мальцев — показывает, что все они образованы от того же смыслового гнезда «малый», но разными суффиксами. Мелюк стоит особняком: он не просто констатирует признак, а передаёт его через уменьшительно-ласкательную форму, что характерно для прозвищ, данных в быту, а не в официальных документах. Скорее всего, предок Мелюк был человеком невысоким или молодым, и это запомнили соседи.

В ономастических справочниках фамилию нередко связывают с украинским глаголом «мелю» (молоть), но это народная этимология: для такой версии нет ни фонетических, ни исторических подтверждений. Основная и единственная убедительная версия — от прилагательного «мелкий» через суффикс -ук.