Der Doppelspezialist begann seine Profikarriere 1998. Nach einer positiven Dopingprobe auf Isomethepten beim ATP Queen’s Club 2007 musste Melo eine zweimonatige Sperre absitzen. Die vergleichsweise kurze Sperre wurde von der ITF damit begründet, dass Melo das Mittel nicht mit der Absicht einer Leistungssteigerung eingenommen habe.[1] 2009 erreichte er gemeinsam mit Vania King das Finale der Mixed-Konkurrenz der French Open. Damit stand er als siebter Brasilianer im Finale eines Grand-Slam-Turniers. 2013 stand er im Endspiel der Doppelkonkurrenz von Wimbledon. 2015 gewann er in Paris an der Seite von Ivan Dodig seinen ersten Grand-Slam-Titel.
Seine beste Weltranglistenplatzierung erreichte er im Einzel im November 2005 mit Rang 273. Im Doppel führte er ab dem 2. November 2015 die Weltrangliste 19 Wochen lang an und übernahm die Führung am 9. Mai 2016 erneut. Durch seinen Turniersieg in Wimbledon 2017 mit Łukasz Kubot übernahm er für fünf Wochen nochmals die Spitze der Weltrangliste, ebenso zum 6. November 2017 nach dem Sieg beim Paris Masters.
Zeichenerklärung: S = Turniersieg; F, HF, VF, AF = Einzug ins Finale, Halb-, Viertel-, Achtelfinale; 1, 2, 3 = Ausscheiden in der 1., 2., 3. Haupt- / Finalrunde; Q1, Q2, Q3 = Ausscheiden in der 1., 2. 3. Qualifikationsrunde; RR = Round Robin (Gruppenphase); nicht ausgetragen oder andere Kategorie; PO (Playoff), P2 = Auf-/Abstiegsrunde zur Weltgruppe I/II im Davis Cup; W2 = Teilnahme in der Weltgruppe II
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Brasilien
Denis Golowanow
Michael Joyce
Bogotá
Brian Dabul
Santiago González
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Jean-Julien Rojer
Quito
Pablo Cuevas
Ramón Delgado
Jérémy Chardy
Jorge Aguilar
Bermuda
Benedikt Dorsch
Serhij Stachowskyj
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