Согласно монографии Н. Ф. Емельянова, село было основано в 1782 году. Документы переписи 1926 года указывают на ещё более раннюю дату возникновения деревни Мельникова на реке Мундрове — 1616 год.

В конце XVIII века в районе кедрача стояло 15 дворов. После отмены крепостного права лет за 10 до Столыпинской реформы поселение выросло в 2 раза, и в 1895 году, здесь проживал уже 161 человек.

К этому времени на Мундрове стояли мельницы, к которым со всей округи крестьяне подводами везли зерно. Рядом с мельницами стояло ещё 5-6 изб.

И до революции, и после неё в окрестностях Мельникова можно было встретить «киреевских волков» — каторжан, находившихся в бегах.

Во времена гражданской войны и в годы разгула репрессий побережье Мундровы у мельниц, кедрач, Богородский лес, тайга между Богородском и Нахаловкой стали ещё более опасными местами для одинокого путника: появилась новая категория преступников или как их называли в те времена, «бандитов», из числа участников крестьянских бунтов, бежавших от советской власти. Голодные, потерявшие всякую надежду на старый, привычный уклад жизни, они вершили свой суд над правым и виноватым.

В те нелегкие годы в Мельниково было отстроено 62 двора, в которых проживало 308 человек. Большинство женского населения в тридцатых годах работало на сушзаводе, который был построен в 1932 году и специализировался на изготовлении «сухата», брикетов из сушеного картофеля, который шел в северные районы, военнослужащим, заключенным.

По-видимому, предыдущая часть истории относится к селу Шегарское (в просторечии Шегарка) (которое ныне известно под именем Старая Шегарка и находится в 6 км от Мельникова), потому как в 1938 году указом Президиума Верховного Совета РСФСР с. Шегарское переименовано в с. Мельниково (ссылка).

Со временем сушзавод реорганизовался в пищекомбинат, который стал выпускать крахмал, кисель, газированную воду, маринованные огурцы, грибы. Здесь варили варенье, изготавливали колбасу, тушёнку и пр.

В 1990-е годы пищекомбинат был практически полностью уничтожен.

Гордость района — Герои Социалистического Труда. В 1947 году земледельцы звена Н. П. Волынкина из колхоза «Молот» получили 33,2 центнера ржи и 30,9 центнера пшеницы с гектара. Немного меньше зерна получило звено В. А. Грязева. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 31 марта 1948 года оба удостоены высоких званий Героев Социалистического Труда. Спустя двадцать лет, такую же высокую награду получил бригадир тракторной бригады колхоза имени 50-летия Великого Октября (село Баткат) Н. И. Малков. Полным кавалером Ордена Славы вернулся с Великой Отечественной войны Михаил Андреевич Плют.

В селе родился Юрий Анатольевич Хардиков — российский предприниматель и политик, бывший префект Северного административного округа Москвы в ранге министра Правительства Москвы (2007—2009), почётный энергетик РФ, заслуженный работник РАО «ЕЭС России», член Союза журналистов РФ, кандидат экономических наук.