Фамилия Мемелов — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. В ней нет привычного корня, связанного с профессией или крестильным именем, поэтому разбирать её стоит через географию и возможные иноязычные заимствования.

Первое, что бросается в глаза — основа «Мемел» и суффикс -ов, типичный для русских фамилий, указывающий на принадлежность (чей? — Мемелов). Но сам корень не встречается ни в древнерусских именах, ни в распространённых прозвищах. Наиболее вероятная версия — топонимическая. В Литве и на границе с Белоруссией есть река Неман, которая по-литовски называется Нямунас, а в исторических документах (особенно немецких) её именовали Мемель. От этого гидронима образовано название города Клайпеда — до 1923 года он официально назывался Мемель. Житель или выходец из тех мест мог получить прозвище Мемелец, Мемельский, а в русской адаптации — Мемел. Так появилась фамилия Мемелов, то есть «потомок человека с берегов Мемеля».

Вторая, менее вероятная версия — от тюркского или кавказского корня. В осетинском языке есть слово «мемел» (бабочка, мотылёк), которое могло стать прозвищем лёгкого, суетливого человека. Но такая гипотеза слаба: суффикс -ов характерен для русской, а не осетинской модели, а тюркские языки чаще дают фамилии на -ов, но с другими основами. Без конкретных записей в метриках или переписях эта версия остаётся догадкой.

Фамилия Мемелов почти не встречается в центральной России. По данным современных телефонных справочников и баз, её носители сосредоточены в Калининградской области (бывшая Восточная Пруссия, где как раз и протекал Мемель) и на юге России, куда могли переселиться выходцы из Прибалтики в XIX–XX веках. Это косвенно подтверждает топонимическую версию.

В дореволюционных источниках фамилия не фиксируется среди дворянства или купечества. Скорее всего, Мемеловы — потомки крестьян или мещан, получивших фамилию по месту выхода. Никаких известных исторических личностей с такой фамилией нет, что делает её типичным примером «географической» фамилии, сохранившей память о балтийских корнях рода.