Pilotke so še danes razmeroma redke, v prvi polovici dvajsetega stoletja pa so se za krmilo letala podale le najdrznejše in uporniške ženske. Tiste, ki so se takšnih podvigov vendarle lotile, pa so pustile pomemben pečat v razvoju aviacije.

Melitta Von Stauffenberg se je v času vzpona nacizma v Nemčiji znašla v nezavidljivem položaju. Rojena je bila kot Melitta Schiller 3. januarja 1903 v Krotoschinu v takratni Prusiji, ki je po prvi svetovni vojni postal del Poljske. Njen oče je bil Michael Schiller, Jud, ki se je spreobrnil v krščanstvo pri 18 letih. Njena mati je bila Margaret Eberstein. Oktobra 1919 je Melitta začela obiskovati internat čez mejo v Hirschbergu v Šleziji, leta 1922 pa je bila sprejeta na Tehnično univerzo v Münchnu, kjer je študirala matematiko, fiziko in tehniko, nato pa se je specializirala za letalski inženiring. Leta 1927 je diplomirala z odliko.

Takoj po končanem študiju je začela delati za Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt (DVL), eksperimentalni inštitut za letalstvo. Julija 1929 se je začela učiti letenja v Staaknu in v nekaj mesecih pridobila začasno licenco za letenje, polno licenco pa sredi leta 1930.

Sredi tridesetih let dvajsetega stoletja je nacizem že začel kazati svoj grd obraz in judje so se vse bolj znašli v nemilosti. Judovsko poreklo Melittinega dedka po očetovi strani je bilo tudi razlog, da je bila leta 1936 prisiljena zapustiti službo letalske inženirke.

Leto kasneje, 11. avgusta 1937, se je poročila z zgodovinarjem Alexandrom Schenkom Grafom von Stauffenbergom, 28. oktobra 1937 pa je prejela častni čin kapitanka letala, rezerviran za testne pilote v Nemčiji. Postala je šele druga ženska v Nemčiji, ki ji je to uspelo. Sčasoma je pridobila licence za vse razrede motornih letal, licenco za akrobatsko letenje in licenco za jadralno letalo.

Na začetku druge svetovne vojne je Melitta želela delati za Rdeči križ, a so jo razporedili na mesto testne pilotke za Luftwaffe v osrednjem testnem centru. Še vedno civilistka je bila uradno napotena iz Askanije v Berlinu. Izvajala je poskusne potope z bojnimi letali, do 15-krat na dan, z višine 4000 metrov, kar je zahtevalo hud fizičen napor, ki ga večina njenih moških kolegov ni zmogla. Z več kot 2500 potopi je močno presegla dosežke vseh drugih pilotov v drugi svetovni vojni. Letela z dobro znanim potopnim bombnikom Ju 87 ("Stuka") in dvomotornim Ju 88, ki je prav tako zmogel potapljajočega bombardiranja – čeprav ne v operacijah na prvi črti, temveč v centru za testiranje letalskih sil Rechlin na Tehnični akademiji letalskih sil v Berlin-Gatowu. Kasneje se je ukvarjala predvsem z razvojem potapljaških namerilnikov. Za nočni lov z enim motorjem je razvila posebno napravo za nočno pristajanje, ki je bila namenjena preprečevanju strmoglavljenja in se je tudi pri uporabi izkazala za učinkovito.

Od leta 1942 je Melitta nadaljevala s poskusnimi leti na tehnični akademiji Luftwaffe v Berlin-Gatowu. 22. januarja 1943 je bila odlikovana z železnim križcem 2. stopnje. Leta 1944 je naredila disertacijo za magistrski študij in istega leta postala tehnična vodja Versuchsstelle für Flugsondergeräte, drugega testnega inštituta. Potapljaške namerilnike ki jih je razvijala, je tudi sama preizkušala pod nepredstavljivim fizičnim in psihološkim stresom v ekstremnih letalskih situacijah. Za to sta bila vsaj dva razloga – kot je sama povedala, se ji je zdelo nepošteno, da bi najtežji in najnevarnejši del svojega dela preložila na druge. Dodaten motiv pa je bilo njeno poreklo. S svojim delom je želela postati čimbolj nepogrešljiva za Tretji rajh in tako vsaj deloma zagotoviti varnost za svojo družino, kar ji je nekaj časa tudi uspevalo. Zaradi zaslug ji je bil kljub judovskemu poreklu podeljen naziv »enaka arijcem«, a tudi to je ni obvarovalo pred tem, kar je sledilo manj kot leto dni pred koncem vojne.

Skupina upornikov je julija 1944 poskusila izvesti atentat na Adolfa Hitlerja. Med zarotniki sta bila tudi Melittina svaka Claus in Berthold von Stauffenberg. Čeprav Melittina vpletenost ni bila nikoli potrjena, zgodovinarji domnevajo, da je skupini nudila logistično podporo. Ko je zarota 20. julija propadla, so jo aretirali skupaj z ostalo družino Stauffenberg. Njena svaka so usmrtili, njo in njenega moža ter ostale odrasle člane družine pa so poslali v koncentracijska taborišča, vendar so jo 2. septembra zaradi vojaškega pomena njenega dela izpustili. Ker je bilo ime von Stauffenberg med nacisti vse prej kot priljubljeno, so jo zdaj uradno naslavljali z Gräfin Schenk namesto z Gräfin Schenk von Stauffenberg.

Melitta je vzdrževala stike z zaprtimi člani svoje širše družine, čeprav so bili zaprti v koncentracijskih taboriščih, svoj ugled pa je uporabila, da jim je pomagala, kolikor je lahko. Zaradi njenega statusa in možnosti, da bi bili ujetniki koristni pri kupčiji z zahodnimi zavezniki ob padcu Nemčije, so zanje skrbeli razmeroma dobro. Ko je marca 1945 izvedela, da je njen mož zaprt v koncentracijskem taborišču Buchenwald, se je tja odpravila z letalom, vendar je iz zraka videla, da je kompleks zapornikov prazen, saj so zapornike medtem že premestili v Regensburg. Ko je 8. aprila ponovno poskusila poiskati moža, je zgodaj zjutraj letela nizko pri tleh vzdolž železniške proge za navigacijo. Pri tem jo je opazil in sestrelil ameriški lovec. Ko so bližnji civilisti prispeli na pomoč, je bila pri zavesti in zdelo se je, da je njena najresnejša poškodba zlomljena noga. Kljub temu je dve uri kasneje umrla. Kot vzrok smrti je mrliški oglednik zapisal: zlom lobanjskega dna, raztrganina levega stegna, zlom desnega gležnja. Njen mož je nekaj dni pozneje izvedel za njeno smrt.

Pokopali so jo 13. aprila na pokopališču St Michaels, za kar je poskrbel pomočnik poveljnika letalske baze Staubing.  Septembra 1945 je njen mož Aleksander poskrbel za njen izkop in prevoz na posestvo Stauffenberg v Lautlingenu, kjer je bila 8. septembra 1945 pokopana v družinski grobnici.