בשנת 1912 נרכשו 4300 דונם אדמה בדרום השרון על ידי חברת הכשרת הישוב בסיוע ועד חובבי ציון. חלק מהאדמות נרכשו עבור בעלים פרטיים וחלק נועד להקמת קבוצה או מושב. במקום התיישבו פועלים מאנשי העליה השניה שהחלו לעבד את אדמותיהם של בעלי הקרקעות הפרטיים. בתחילה נקרא הישוב 'עין חי', שם הדומה בצלילו לשמו הערבי של המקום, חרבת אל-חייה. בשנת 1917, בשלהי מלחמת העולם הראשונה, התקרב קו החזית לאזור ותושבי עין חי וכפר סבא הסמוכה נאלצו לפנות את ישוביהם.

בשנת 1919, לאחר שהסתימה המלחמה, חזרו חלק מאנשי עין חי למקום. הצטרפו אליהם קבוצות של חיילים משוחררים מהגדודים העבריים ועולים מן העליה השלישית והישוב הפך למושב עובדים. במקום היו צריפים ואוהלים ובכוחות משותפים נבנו שלושה בתים עבור המשפחות הראשונות. בשנה זו שונה שמו של היישוב ל'כפר מל"ל' על שמו של משה לייב לילינבלום, משכיל וסופר מראשי תנועת 'חובבי ציון' ברוסיה.

במאי 1921, עם פרוץ מאורעות 1921, פונו תושבי כפר מל"ל וכפר סבא לפתח תקווה, והישובים נחרבו בידי הפורעים. בפברואר 1922 חזרו חברי כפר מל"ל לישובם ושיקמו אותו. אל המתישבים הוותיקים הצטרפו מתיישבים חדשים, יוצאי מזרח אירופה, ויחד עמם מנה המושב ארבעים משפחות. חלקות המגורים הוגדלו ל-10 דונם למטרת בניית 'משק מעורב' המספק מזון בסיסי לכל משפחה: לול, רפת, גן ירק, ופרדס קטן.

בשנים הראשונות חיו התושבים בצריפים וחיו בצמצום רב. האדמות נחרשו חריש עמוק באמצעות פרדות. התחבורה התנהלה בעגלות ומדי יום הובל החלב בעגלות עץ לתל אביב. בשנת 1924 הוקמה מחלבה, אשר בשנת 1930 התפתחה למחלבת 'תנובה', עד שבשנת 1950 נבנתה מחלבת תל-אביב. בשל המחסור במים התפתחותו של המושב היתה איטית יחסית. רק בשנות ה-30 נחפרה באר מים מוצלחת שאיפשרה נטיעת פרדסים בחלקות של החברים והביאה לרווחה כלכלית יחסית. המושב החל להתפתח, נסלל אליו כביש והוא חובר לרשתות החשמל והטלפון.

בסוף שנות ה-20 הורחב המושב ב-16 נחלות נוספות. בתחילת שנות ה-30 מסר כפר מל"ל מסיבות ציוניות והתיישבותיות אלפי דונמים מאדמותיו לישובים שקמו סביבו (חלקם במסגרת 'התישבות האלף'): ירקונה, גני עם, רמתיים (הוד- השרון), גבעת ח"ן ורמות השבים.

כיום מתגוררות בכפר מל"ל כמאה משפחות. שטח המושב 1,700 דונם אדמה. ענפי המשק החקלאי העיקריים: ירקות, פרדס, לול, מטעי מנגו ואבוקדו, מכוורת ופרחים. לקראת חגיגות 100 שנה לכפר מל"ל מוקם במושב מוזיאון לראשית הישוב והמושב כולו יעבור שימור כך שיהווה חייץ התיישבותי בין הערים המקיפות אותו: הוד השרון, כפר סבא ורעננה.