Aus der Jungsteinzeit und Eisenzeit liegt spärliches Fundmaterial vor, dessen Art und Weise nicht näher erforschbar ist und welches auf die frühe Besiedlung der Gegend hinweist.

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Kleinkmehlen (15 min östlich von Großkmehlen) ist wahrscheinlich der ältere Ort und Großkmehlen ist von hier aus angelegt worden.

Im Jahre 1205 erstmals urkundlich erwähnt, wie aus der Papsturkunde vom 3. Juni, einem Schriftstück von Papst Innozenz III. hervorgeht. Hierin wurde das Erzbistum Magdeburg beauftragt, im Streit zwischen Pfaffen zu Großkmehlen und Lampertswalde einen Entscheid herbeizuführen.

Die Haupterwerbsquelle der Bauern war der Hopfenanbau.

Später wurde Formsand durch Sandgräber in den Kmehlener Bergen für eine Eisenhütte gewonnen.

Seit 1391 ist ein Rittersitz nachweisbar - der erste Besitzer von Klein- und Großkmehlen war 1392 der Pope von Köckritz (bis in die Mitte des 15. Jh.)

1672 sind in den Analen ein Siegfried und Adolf Heinrich von Lüttichau als Lehnsherren erwähnt

1718 wird von Gottfried Silbermann eine Orgel in der Kirche errichtet. (Preis: 1000 Taler)

1789 kauft Freiherr v. Gregory Großkmehlens alten und 1790 den neuen Ortsteil

1845 erwarb Dr. jur. Karl Eduard Zachariae von Lingenthal den alten Teil des Ritterguts. Er schuf eine landwirtschaftliche Versuchsstation wurde auch der Begründer der Cottbus-Großenhainer Eisenbahn.  Er ist als herausragende Persönlichkeit in die Geschichte eingegangen.

Karl  Eduard Zachariae von Lingenthal (1812 - 1894), Dozent und wissenschaftlicher Schriftsteller war einer der bedeutendsten deutschen Rechtshistoriker, obwohl sein Ruhm ob dem bizarren Gegenstand seiner Studien unverdient begrenzt geblieben ist, denn er widmete sich dem Studium der byzantinischen Rechtsgeschichte.

Für Zachariae von Lingenthal wurde inzwischen eine Gedenktafel angebracht.