Фамилия Микоелян — яркий пример армянской модели фамилии, которая сложилась в основном к XIX веку. Её основа — личное имя Мико, уменьшительная форма от Микаэл (библейское имя Михаил, в армянской традиции «подобный Богу»). Суффикс -ян (в старой орфографии -янц) означает «из рода», «принадлежащий»: Микоян, следовательно, «из рода Мико» или «потомок Мико». Ударение в фамилии, как и в большинстве армянских, падает на последний слог — Микоэля́н.

В русском языке фамилия закрепилась в написании через «о» после «к» — Микоелян, хотя в армянском оригинале звук ближе к «у» (Միքոյելյան). Вариант с «ё» встречается реже и может быть следствием ошибки при записи в паспортном столе. Географически фамилия распространена в Армении и среди армянской диаспоры, особенно в России, США и Франции. Известный носитель — советский государственный деятель Анастас Микоян, но его фамилия писалась через «я» на конце (Микоян), что является вариантом той же основы, но с другим суффиксальным оформлением.

Интересно, что в Армении фамилии на -ян нередко указывали не только на родство, но и на происхождение из конкретного села или местности. Если Мико — не имя, а топоним (например, название деревни), то Микоелян мог означать «выходец из Мико». Однако в данном случае имя-основа убедительнее: Михаил — одно из самых частых имён в христианском мире, а его уменьшительная форма Мико дала начало множеству фамилий у разных народов.