Karl Ludwig von Littrow (* 18. Juli 1811 in Kasan; † 16. November 1877 in Venedig) war ein österreichischer Astronom und der Sohn von Johann Joseph von Littrow.
Karl Ludwig Littrow folgte seinem Vater Johann Joseph von Littrow als Direktor der Universitäts-Sternwarte in Wien im Jahre 1842. Vor allem in der europäischen Gradmessung machte sich Karl Ludwig von Littrow verdient. Um 1870 forcierte er den Bau der neuen Universitäts-Sternwarte auf der Türkenschanze in Wien, deren Fertigstellung er allerdings nicht mehr erleben sollte.
Im Nachlass sind einige Dekrete und vor allem die Abrechnung der Littrowbüste.