Under første verdenskrig levet hun med bestemoren i Schlesien, da faren tjenestegjorde ved fronten, og moren og de eldre søsknene var i sanitetstjeneste. Etter krigen tok Polen provinsen Posen, og familien måtte flytte til Hirschberg i Schlesien, hvor Melitta 1922 gjorde ferdig sin Abitur. Deretter studerte hun matematikk, fysikk og flymekanikk ved Technische Universität München. 1927 avsluttet hun studiet med utmerkelse. Da faren som krigsskadet ikke kunne finansiere hennes utdannelse, tjente hun penger ved privatundervisning. Fra 1928 arbeidet hun som ingeniør ved Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt (DVL) i Berlin-Adlershof.