È particolarmente noto per aver diretto e prodotto la maggior parte degli speciali televisivi e film cinematografici dei Peanuts, oltre che per aver dato la voce ai personaggi di Snoopy e Woodstock. Precedentemente aveva partecipato alla lavorazione di cartoni animati della Walt Disney Productions, della Warner Bros. e della UPA.
Dopo aver animato diversi cortometraggi per la Warner, Melendez venne licenziato dal produttore Edward Selzer. Successivamente passò alla United Productions of America (UPA), dove animò alcuni cartoni animati come Gerald McBoing-Boing (1950). Inoltre, Melendez produsse e diresse migliaia di spot televisivi alla UPA, alla John Sutherland Productions e alla Playhouse Pictures. Nel 1963, Melendez fondò il proprio studio nel seminterrato di casa sua a Hollywood. La Bill Melendez Productions è ancora attiva ed è attualmente gestita da suo figlio Steven C. Melendez. Oltre al suo lavoro di animatore, Melendez è stato membro della facoltà del Dipartimento di Arti Cinematografiche della University of Southern California.
I Peanuts (1959-2006)
Nel 1959, Melendez fu assunto dalla Ford Motor Company per realizzare alcuni spot televisivi animati con i personaggi della striscia Peanuts di Charles M. Schulz. Queste animazioni vennero viste dal produttore di documentari Lee Mendelson, che decise di assumere Melendez per realizzare alcune animazioni per il film documentario sui Peanuts A Boy Named Charlie Brown.
Melendez era l'unica persona di cui Charles M. Schulz si fidava per trasporre le sue opere in speciali televisivi. Lui e il suo studio lavorarono a ogni speciale televisivo e film direct-to-video dei Peanuts, di cui Melendez diresse personalmente la maggior parte. Fornì anche gli effetti vocali per i versi di Snoopy e Woodstock in ogni opera, doppiando i due personaggi in studio pronunciando parole senza senso che venivano poi accelerate. In alcuni speciali successivi, i pensieri di Snoopy vennero doppiati in un linguaggio comprensibile da altri attori, mentre Melendez continuò a doppiarne i versi.
Secondo un articolo del New York Times pubblicato poco dopo la sua morte, Melendez non aveva inizialmente intenzione di doppiare i due personaggi: "Poiché Schulz non avrebbe tollerato l'idea di un beagle che parlava in inglese, il signor Melendez recitò parole senza senso in un registratore, accelerò il tutto e inserì il risultato nella traccia sonora." Melendez ha anche diretto, animato e doppiato i primi quattro film cinematografici dei Peanuts: Arriva Charlie Brown (1969), Snoopy cane contestatore (1972), Corri più che puoi Charlie Brown (1977) e Buon viaggio, Charlie Brown (1980), e i videogiochi Get Ready for School, Charlie Brown! (1995) e Snoopy's Campfire Stories (1996).
L'ultima produzione legata ai Peanuts a cui ha lavorato è stata È un bullo, Charlie Brown (2006). Oltre alla serie dei Peanuts, Melendez e Lee Mendelson collaborarono anche per altri speciali animati, come i primi due speciali di Garfield: Here Comes Garfield (1982) e Garfield on the Town (1983), e per Frosty Returns (1992), sequel di Frosty the Snowman (1969) della Rankin/Bass.
Morte
Il 2 settembre 2008, Melendez è deceduto nella sua casa di Santa Monica all'età di 91 anni. Nessuna causa di morte è stata resa pubblica. Melendez è stato cremato e le sue ceneri sono state date alla sua famiglia.
Ritorno postumo ai Peanuts
Nel 2015, le registrazioni d'archivio dei suoi doppiaggi di Snoopy e Woodstcock vennero riutilizzate per il film Snoopy & Friends - Il film dei Peanuts, e per il videogioco da esso tratto La grande avventura di Snoopy.
