Seine erste Europameisterschaftsmedaille gewann Meloni 2002 in Maribor. Nachdem er im Halbfinale am Esten Aleksei Budõlin gescheitert war, bezwang er im Kampf um Bronze den Portugiesen Nuno Delgado. Im Oktober 2002 gewann der Angehörige der Carabinieri Silber bei den Militärweltmeisterschaften, nachdem er im Jahr zuvor Bronze in der Gewichtsklasse bis 90 Kilogramm erkämpft hatte. 2003 fanden in Catania die Militärweltspiele statt, Meloni bezwang im Finale seinen Landsmann Giuseppe Maddaloni. Bei den Olympischen Spielen 2004 in Athen schlug er zum Auftakt Nuno Delgado, dann unterlag Meloni in der zweiten Runde dem Russen Dmitri Nossow. In der Hoffnungsrunde besiegte er den Japaner Masahiko Tomouchi und schied dann gegen den Brasilianer Flávio Canto aus.