В 1918—1922 годах служил в Рабоче-Крестьянской Красной Армии, стал командиром первого советского танка. За боевые заслуги в Гражданской войне (воевал на Северо-Западном и Южном фронтах) Мельников Приказом Революционного Военного Совета Республики в 1920 году был награждён орденом Красного Знамени РСФСР[1].
В декабре 1939 года Мельников вновь был призван на службу в Рабоче-Крестьянскую Красную армию Харьковским областным военным комиссариатом Украинской ССР. В начальный период Великой Отечественной войны возглавлял армейскую передвижную авторемонтную базу № 1 50-й армии. Лично участвовал в боях. Так, 13 августа1941 года он лично поджёг бутылками с зажигательной смесью четыре немецких танка. Позднее стал командиром 62-го отдельного ремонтно-восстановительного (впоследствии — танко-ремонтного) батальона, личный состав которого работал на ремонтном заводе № 1 Народного комиссариата обороны СССР по ремонту повреждённых в боях танков. Позднее батальон был включён в состав 2-го Белорусского фронта. Мельников занимался не только организацией ремонтных работ, но и вносил рационализаторские предложения, организовывал сбор деталей и агрегатов. Зачастую руководил ремонтными работами прямо на полях боёв. За время войны был тяжело ранен и тяжело контужен[1].
