Kārlis Pētersons (dzimis Rīgā, miris Maskavā) bija latviešu matemātiķis.

1852. gadā absolvējis Tērbatas universitāti (pašreizējā Tartu universitāte). Maskavā strādājis par skolotāju. Pētersons darbojies diferenciālģeometrijas nozarē, sniedzis lielu ieguldījumu šīs zinātnes nozarē.

Viens no viņa svarīgākajiem darbiem ir 1853. gadā publicētais darbs "Par virsmu izklāšanu", kurā izvedis virsmas pamatvienādojumus, kas pašlaik pazīstami kā Pētersona—Kodaci vienādojumi. Tāpat Pētersons noskaidrojis atbilstību starp divām plaknēm, ja pieskarplaknes konkrētos punktos ir paralēlas (1866. gads), pašlaik tā ir pazīstama kā Pētersona atbilstība; definējis virsmas, kuras var izklāt uz galvenās bāzes.

Pētersons bijis viens no Maskavas Matemātikas biedrības dibinātājiem, tiek uzskatīts arī par Maskavas ģeometrijas skolas dibinātāju