Фамилия Мукомелов — яркий пример того, как русская фамилия может быть образована не от имени или профессии, а от прозвища, описывающего внешность. В её основе лежит слово «мукомел» или «мукомёл». Это не человек, который мелет муку (таких называли мельниками), а тот, у кого губы как будто перепачканы мукой — толстые, обвислые или бесцветные. В русских говорах «мукомёлый» означало «толстогубый», «с большими губами». Прозвище Мукомел могли дать человеку с такой приметной чертой лица, а его дети и внуки стали Мукомеловыми.

Модель образования проста и типична для русского севера и центра: суффикс -ов присоединяется к прозвищу на твёрдый согласный. Если бы прозвище звучало как Мукомеля, фамилия была бы Мукомелин. В данном случае основа — мужское прозвище Мукомел (с ударением, скорее всего, на последний слог). Фамилия не связана с профессией мукомола — для этого существовали фамилии Мельников, Мелников, Жерновков. Ударение в фамилии обычно падает на третий слог: Мукоме́лов.

Встречается фамилия преимущественно в южнорусских и поволжских регионах, хотя её корни могут быть и севернее. В дореволюционных переписях носители фиксировались в Воронежской, Тамбовской и Саратовской губерниях. Интересно, что фамилия не перешла в разряд «говорящих» — её значение быстро забылось, и она стала восприниматься как обычная патронимическая. В XX веке встречались варианты написания Мукомёлов (с буквой ё), но орфографическая норма закрепила форму через Е.

Редкость фамилии объясняется необычностью прозвищной основы: не всякого толстогубого называли мукомелом, это слово было локальным и не вошло в общерусский лексикон. Ономастические словари (например, работы Б. Унбегауна) упоминают этот тип прозвищ в контексте «антропонимии по физическим недостаткам», но без детального разбора. Таким образом, Мукомелов — не ремесленная, а описательная фамилия, и её носитель может быть уверен: предок выделялся среди односельчан не делом, а лицом.