Melanotan II is een synthetisch analoog van -melanocyten-stimulerend hormoon (-MSH), een peptidehormoon.

Een vaste-fasesynthesemethode voor Melanotan II wordt gekenmerkt door de volgende stappen: ten eerste, met behulp van een Fmoc-linker-aminomethylhars als drager; vervolgens het opeenvolgend koppelen van aminozuren volgens de Fmoc/tBu-peptidesynthesemethode in de vaste-fase en het uitvoeren van acetylering; vervolgens verwijderen van de trifluoracetyl- en methylestergroepen uit de aminozuren via hydrolyse met behulp van een 1–2 N NaOH-oplossing en dioxaan (met een volumeverhouding van NaOH tot dioxaan variërend van 1:1 tot 1:4); vervolgens het direct uitvoeren van cyclisatie op de hars met behulp van een condensatiemiddel; en tenslotte het afsplitsen van het peptide van de hars met behulp van een mengsel van trifluorazijnzuur, water, thioanisol en 1,2-ethaandithiol in een verhouding van 92,5:2,5:2,5:2,5. Het resulterende ruwe Melanotan II wordt gezuiverd en omgezet in het acetaatzout via preparatieve HPLC, gevolgd door vriesdrogen, waardoor Melanotan II-acetaat wordt verkregen. De gebruikte aminozuren omvatten Fmoc-Lys(Tfa)-OH, Fmoc-Trp(Boc)-OH, Fmoc-Arg(Pbf)-OH, Fmoc-D-Phe-OH, Fmoc-His(Trt)-OH, Fmoc-Asp(OMe)-OH, en Fmoc-Nle-OH.